JP3404130B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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JP3404130B2 JP15996994A JP15996994A JP3404130B2 JP 3404130 B2 JP3404130 B2 JP 3404130B2 JP 15996994 A JP15996994 A JP 15996994A JP 15996994 A JP15996994 A JP 15996994A JP 3404130 B2 JP3404130 B2 JP 3404130B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、特に高速走行におけ
る直進安定性を向上させた空気入りタイヤに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】走行中の車両には、路面状態、風及び操
舵などに起因した外乱の影響が常にあるため、この外乱
がタイヤの操縦安定性に与える影響も大きい。一方、高
速道路網の発達や車両の高出力化を背景として、高速走
行を行う機会が増えているが、この高速走行において重
要となる直進安定性は、上記外乱による影響が大きい。
特に、タイヤのへん平率が60%以上のタイヤを比較的重
量の重い車両に装着した場合には、外乱による影響が極
めて大きくなって、高速走行における直進安定性が満足
する水準にないのが現状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明の目
的は、高速走行における直進安定性を向上させた、高性
能タイヤを提案することにある。
【0004】この発明は、1対のビード間でトロイド状
に延びるカーカスのクラウン部の径方向外側にベルト及
びトレッド部を備え、タイヤの回転方向を定めて車両に
装着する空気入りタイヤであって、規定内圧を充填しか
つ規定荷重を負荷した状態におけるトレッド接地域の外
側に広がるトレッド端部域に、トレッド幅方向に延びる
細溝をトレッド周方向に多数配列し、該細溝を、その溝
壁が溝底に向かってタイヤ回転方向に延びる実質傾斜し
た溝とし、かつトレッド端部域において陸部を区画する
トレッド幅方向に延びる横溝を、その溝壁が溝底に向か
ってタイヤ回転方向に延びる実質傾斜した溝としたこと
を特徴とする空気入りタイヤである。
【0005】
【0006】また、トレッド接地域に配置した、トレッ
ド幅方向に延びる細溝及び/または横溝を、その溝壁が
溝底に向かってタイヤ回転方向に延びる実質傾斜した溝
とすること、特に、トレッド接地域に配置した溝の傾斜
をトレッド端部域に配置した細溝及び/または横溝より
も緩くすることが、実施に当たり有利である。
【0007】さて、図1に、この発明に従う空気入りタ
イヤの代表的なトレッド幅方向の断面を示す。この空気
入りタイヤ1は、1対のビード2間でトロイド状に延び
るカーカス3のクラウン部の径方向外側に、2層のベル
ト4及びトレッド部5を順に積層配置してなる。そし
て、トレッド部5の表面には、例えば図2に示すよう
に、タイヤ赤道0の両側に沿って対をなす周溝6及びこ
れら周溝6のそれぞれトレッド端側で対をなす補助周溝
7で区画された陸部を、タイヤ赤道0に対して傾斜した
向きに延びて周溝6及び補助周溝7をつなぐ多数の横溝
8によって、さらに複数のブロック9および10に区画
し、また補助周溝7及びトレッド端で区画された陸部
を、トレッド幅方向に延びる横溝11で複数のブロック12
に区画した。さらに、各ブロック12は、図示例で2本の
細溝13を導入してなり、細溝13は、横溝11の幅の1/2
以下の幅のものならば、接地時に閉じ合わさる程度の溝
のもの、いわゆるサイプまでを含むものである。
【0008】このタイヤは、規定内圧を充填しかつ規定
荷重を負荷した状態で平坦面に接地したときの、トレッ
ド接地域TM の外側に広がる、トレッド端部域TS にお
いて、特に細溝13を、その溝壁が溝底に向かってタイヤ
回転方向L側に延びる、実質傾斜した溝とすることを、
特徴とするものである。すなわち、図2における(A) −
(A) 線断面を図3に示すように、細溝13の溝壁13aをタ
イヤ径方向(図3において一点鎖線で示す)に対してタ
イヤ回転方向L側に傾けて、外乱によってタイヤの進行
方向と回転面とがずれたときに、トレッド端部域TS
の接地圧が増大して、上記ずれを戻す向きの復元力が発
生する構成とした。なお、細溝溝壁のタイヤ径方向に対
する傾斜角度αは、5〜15°程度が好ましい。
【0009】さらに、図2における(A) −(A) 線断面と
同様の断面において、図4に示すように、横溝11の溝壁
11aをタイヤ径方向に対してタイヤ回転方向Lに傾ける
ことによって、図2に示した細溝13の働きと同様に、外
乱によるタイヤの進行方向と回転面とのずれを戻す向き
の復元力を増加する。なお、横溝溝壁のタイヤ径方向に
対する傾斜角度βは、5〜15°程度が好ましい。上記し
たように、細溝、さらには横溝の溝壁を傾けることで、
外乱によるタイヤの進行方向と回転面とがずれたとき
に、このずれの向きに応じた、いずれか一方のトレッド
端部域TS での接地圧が増大して、上記ずれに対する復
元力が発生するが、この発生機構について、以下に詳し
く説明する。
【0010】
【作用】車両の走行中に外乱があると、その影響は、図
5に示すように、タイヤにおける進行方向Fと赤道面R
とのずれSAになって現れ、このずれSAがタイヤの直進性
を阻害するのである。従って、ずれSAの発生と同時に、
このずれを戻すことが、直進安定性の確保に有効であ
る。
【0011】ここで、外乱によってずれSAが発生したと
きのタイヤの挙動を詳しくみると、例えば図5に示した
ように、ずれSAがタイヤの進行方向Fに対して左側に傾
く向きに発生した場合は、路面からタイヤに、その進行
方向の右側からの横力SFが入力する。すると、トレッド
接地域TM の接地圧は、横力SFの入力側で大きくなり、
図6に示すように、横力SFの入力側でのトレッド接地域
がさらに外側に広がってトレッド端部域TS が新たに接
地するようになる。なお、新たな接地域となるトレッド
端部域は、ずれSAの大きさなどによって変化するが、ト
レッド接地域の両側にそれぞれ、接地域の幅の0.1 倍の
距離に当たる領域である。
【0012】そこで、ずれSAの発生によって新たに接地
するトレッド端部域TS の陸部に形成した細溝を、図3
に示したように、その溝壁が溝底に向かってタイヤ回転
方向に延びる実質傾斜した溝とした。すなわち、トレッ
ド端部域に導入した細溝をタイヤ回転方向に傾けると、
細溝に区画された陸部は、図7に示す破線のように剪断
変形を起こし、その結果、路面からは反力としてタイヤ
進行方向と逆向きの剪断力Fxsを受けることになる。こ
の剪断力Fxsは、図5に示すように、横力SFの入力側の
トレッド端部域に作用し、その結果タイヤには、定常状
態のタイヤにおける接地面の重心を通ってタイヤ径方向
に延びるタイヤ中心軸Zまわりの復元力SAT が発生し、
上記ずれSAは解消される。従って、タイヤの転動中にず
れSAが発生しても、ずれSAの発生に伴って剪断力Fxs
発生し、これが復元力SAT になるため、ずれSAは瞬時に
解消されて直進性が保証される。
【0013】ここに、図3に示した、細溝溝壁のタイヤ
径方向に対する傾斜角度αは、小さすぎると上記の復元
力発生効果を期待できず、一方大きくなりすぎるとタイ
ヤ製造時の加硫成形工程において、成形金型からのタイ
ヤの離型が難しくなることから、5〜15°の範囲にする
ことが好ましい。
【0014】さらに、図4に示したように、トレッド端
部域において、細溝を導入した陸部を区画する、トレッ
ド幅方向に延びる横溝についても、細溝の場合と同様
に、その溝壁を傾斜させることによって、図8に示すよ
うに、図7に示したと同様の作用が期待でき、上記した
ずれSAに対する復元力SAT を増強することができる。
【0015】ここに、図4に示した、横溝溝壁のタイヤ
径方向に対する傾斜角度βは、上記細溝溝壁の場合と同
様の理由から、5〜15°の範囲にすることが好ましい。
【0016】ところで、トレッド端部域において周方向
に並列した陸部において、そこに導入した細溝を傾斜す
ると、タイヤの転動によって路面と最初に接触する踏み
込み部での接地圧が、細溝の傾斜角度が大きくなるに連
れて増大し、踏み込み部での局所磨耗を誘発する欠点が
ある。そこで、トレッド端部域に設けた細溝及び横溝の
傾斜角に対して、トレッド接地域における細溝及び横溝
の傾斜角を小さくすることが好ましく、これによって上
記偏摩耗を起こすことなく直進安定性を向上することが
できる。
【0017】なお、細溝は、トレッド接地域における配
置数がトレッド端部域における配置数よりも多くなる設
定とすることが好ましい。すなわち、直進安定性を向上
するには、トレッド接地域の端部においても接地圧を増
大させるために細溝の本数を増加することが好ましい
が、トレッド接地域では偏摩耗を回避するために細溝の
本数が制限されるから、この制約を受けることのないト
レッド端部域で、細溝の本数をトレッド接地域での本数
よりも多くして、偏摩耗を起こすことなしに直進安定性
を向上することが望ましい。
【0018】
【実施例】図1および2に示した構造および形状に従
う、サイズ215 /65R15 96Hの空気入りラジアルタイ
ヤを試作した。このタイヤに埋設されたベルトは、タイ
ヤ赤道面に対して22°の角度で傾斜配列したスチールコ
ードをゴム引きした2層の交差積層からなり幅は約170
mmで、またトレッド接地域の幅は158 mmであった。
【0019】そしてトレッド部は、タイヤ赤道面を中心
にトレッド接地域幅の0.7 倍の領域の外側にあるブロッ
ク12に、幅:0.5 mmの細溝13を設け、トレッド接地域内
の細溝13では傾斜角度αを5°、その外側のトレッド端
部域では傾斜角度αを8°とし、横溝11に関しても同様
の仕様とした。なお、トレッド接地域の外側に接地域幅
の0.1 倍で広がるトレッド端部域における細溝13の深さ
は、8mmから漸減した。
【0020】また、比較として、同様のタイヤにおい
て、細溝13の傾斜角度α並びに横溝の傾斜角度βを0°
とした従来タイヤも試作した。
【0021】これらのタイヤは、6Jのリムに組み込ん
み後、規定内圧2.0 kgf /cm2を充填してから、規定荷
重640 kgf (JATMA)を負荷した状態にて、セーフ
ティウォークを張り付けたフラットベルト式試験機を用
いて、速度50km/h、タイヤの進行方向と回転面とのず
れSAを1°とした条件下で、タイヤに入力する横力SF及
びタイヤ中心軸Zまわりの復元力SAT を測定した。発明
タイヤの測定結果を、従来タイヤにおける横力SF及び復
元力SAT ともに100 としたときの指数で示すと、横力SF
は102 及び復元力SAT は107 であり、この発明に従う構
成のタイヤにおける復元力SAT の増加が確認された。
【0022】
【発明の効果】この発明によれば、外乱による影響を受
けても直進安定性、特に高速走行における直進安定性が
阻害されない、高性能タイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に従う代表的な空気入りタイヤの幅方
向断面図である。
【図2】この発明に従う空気入りタイヤのトレッドパタ
ーンを示す模式図である。
【図3】図2の(A) −(A) 線に沿う断面図である。
【図4】図3と同様に切断した断面を示す図である。
【図5】タイヤの進行方向と回転面とにずれが生じた場
合のタイヤの挙動を示す説明図である。
【図6】タイヤの進行方向と回転面とにずれが生じた場
合のタイヤの挙動を示す説明図である。
【図7】細溝を導入した陸部の挙動を示す模式図であ
る。
【図8】細溝を導入した陸部の挙動を示す模式図であ
る。
【符号の説明】
1 空気入りタイヤ 2 ビード 3 カーカス 4 ベルト 5 トレッド部 6 周溝 7 補助周溝 8 横溝 9 ブロック 10 ブロック 11 横溝 12 ブロック 13 細溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60C 11/01 B60C 11/04 B60C 11/11 - 11/13

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1対のビード間でトロイド状に延びるカ
    ーカスのクラウン部の径方向外側にベルト及びトレッド
    部を備え、タイヤの回転方向を定めて車両に装着する空
    気入りタイヤであって、規定内圧を充填しかつ規定荷重
    を負荷した状態におけるトレッド接地域の外側に広がる
    トレッド端部域に、トレッド幅方向に延びる細溝をトレ
    ッド周方向に多数配列し、該細溝を、その溝壁が溝底に
    向かってタイヤ回転方向に延びる実質傾斜した溝とし、
    かつトレッド端部域において陸部を区画するトレッド幅
    方向に延びる横溝を、その溝壁が溝底に向かってタイヤ
    回転方向に延びる実質傾斜した溝としたことを特徴とす
    る空気入りタイヤ。
  2. 【請求項2】 トレッド接地域に配置した、トレッド幅
    方向に延びる細溝及び/または横溝を、その溝壁が溝底
    に向かってタイヤ回転方向に延びる実質傾斜した溝とし
    た請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3. 【請求項3】 トレッド接地域に配置した、トレッド幅
    方向に延びる細溝及び/または横溝の傾斜をトレッド端
    部域に配置した細溝及び/または横溝よりも緩くした、
    請求項2に記載の空気入りタイヤ。
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JP4683513B2 (ja) * 2001-03-01 2011-05-18 株式会社ブリヂストン 重荷重用空気入りタイヤ
JP4777547B2 (ja) * 2001-06-29 2011-09-21 株式会社ブリヂストン 空気入りタイヤ
JP4262286B1 (ja) * 2007-10-23 2009-05-13 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
JP4582153B2 (ja) * 2008-01-28 2010-11-17 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ

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