JP3571372B2

JP3571372B2 - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP3571372B2
Application number: JP19961994A
Authority: JP
Inventors: 浩幸松本
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1994-08-24
Filing date: 1994-08-24
Publication date: 2004-09-29
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: JPH0858311A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、傾斜部分を有する路面、例えば轍等の凹凸を有する路面を走行する際に発生する、ドライバーが予測できないタイヤの複雑な動き、いわゆるワンダリングを抑制して直進安定性を向上させた空気入りラジアルタイヤ、中でも軽トラック、小型トラックおよびトラック・バス用の空気入りラジアルタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、軽トラック、小型トラックおよびトラック・バスなどに用いるタイヤにおいても、カーカスコードをタイヤ赤道面に対してほぼ直交する向きに並べて配置した、いわゆるラジアルタイヤが、バイアス構造に比べて、耐磨耗性および操縦安定性に優れるところから、多用されてきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このラジアルタイヤの採用によって、さらには道路網の整備拡充によって、軽トラックやトラック、バスなどの車両においても、その高速化が達成されるが、特に高速走行においては、上記のワンダリング現象が発生し易くなる。このワンダリングは、車両の直進性を損う危険な現象であるため、タイヤの高性能化が進むなか、大きな問題となっている。
【０００４】
そこで、この発明の目的は、傾斜路面上での直進安定性を向上させてワンダリングを抑制した、空気入りラジアルタイヤを提案することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、トレッドの接地面に、タイヤの赤道を横切る向きに延びてトレッドの接地端に開口する横溝を複数配置した空気入りラジアルタイヤであって、タイヤの赤道を中心として、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平坦面でのトレッド接地幅の0.4 倍の幅で広がるトレッド中央域と、このトレッド中央域の両側に広がるトレッド側域と、に区分したとき、トレッド中央域におけるネガティブ率Ｎ _c に対するトレッド側域におけるネガティブ率Ｎ _s の比Ｎ _s ／Ｎ _c が 1.2 〜 2.4 であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤである。
【０００６】
ここで、ネガティブ率とは、トレッド接地面の表面積に占める、トレッド表面の溝面積の比をいう。
【０００７】
また、トレッド側域にはタイヤの赤道に沿って延びる溝をそれぞれ少なくとも１本は配置すること、このトレッド側域に配置した溝の深さがトレッド表面からベルトのタイヤ径方向最外側層までの距離の０．７倍以上１．０倍未満であること、トレッド側域に配置した溝はその溝底の中心線の位置がタイヤの赤道からトレッド接地幅の０．３倍以上で隔たること、そしてトレッド側域に配置した溝はその溝底からトレッド表面に向かってタイヤの赤道面側に傾いて延びる側壁で区画したことが、それぞれ実施に当たり有利である。
【０００８】
特に、トレッド側域に溝を配置した場合、トレッド中央域にはタイヤの赤道に沿って延びる溝を少なくとも１本は配置することが好ましい。
【０００９】
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パターンを示す。
なお、同図に示すトレッドパターンを適用する空気入りタイヤの基本構成は、１対のサイドウォール部と、それらのサイドウォール部を相互連結するクラウン部とを、サイドウォール部内周縁のビード部に埋設されるビードコアの周りに巻返して固着したコードのプライからなるラジアル構造のカーカスによって補強し、またクラウン部の周りに、周方向に対して小さい角度で交る、相互に平行配列のコードの複数層の交差積層体よりなるベルトを配設して、クラウン部に配置したトレッドを補強したものである。
【００１０】
図示のトレッドパターンは、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平坦面でのトレッド接地面全域を示し、Ｔ_Ｃはタイヤの赤道Ｏを中心にその両側にトレッド接地幅Ｗの０．４倍で広がるトレッド中央域、Ｔ_Ｓはトレッド中央域Ｔ_Ｃの両側にトレッド端Ｅまで広がるトレッド側域である。
【００１１】
このトレッドパターンは、タイヤの赤道Ｏの両側で赤道Ｏに沿って延びる２対の周溝１および２を、周溝１をトレッド中央域Ｔ_Ｃにおよび周溝２をトレッド側域Ｔ_Ｓにそれぞれ配置し、トレッド側域Ｔ_Ｓには、周溝２とほぼ直交してトレッド端に開口する横溝３を、トレッド周方向に間隔を置いて複数配置して成る。なお、符号４は、周溝１に挟まれた陸部の両端部に周方向に交互に部分配置した凹部である。
【００１２】
この発明に従うトレッドパターンは、図１に示したように、トレッド側域Ｔ_Sに横溝３を配置することを基本にし、特にトレッド中央域Ｔ_C におけるネガティブ率Ｎ _c に対するトレッド側域Ｔ_S におけるネガティブ率Ｎ _s の比Ｎ _s ／Ｎ _c が 1.2 〜 2.4 になる、トレッドパターンの設計を行うことが肝要である。このトレッド中央域Ｔ_C およびトレッド側域Ｔ_S におけるネガティブ率の調整によって、ワンダリングの抑制を実現するが、このワンダリングの抑制について、以下に詳しく説明する。
【００１３】
【作用】
タイヤが轍の凸凹等の傾斜路面を乗り上げる向きに進入して横断するとき、そのタイヤには、図２に示すように、路面からの反力Ｒと傾斜路面との間に発生するキャンバースラストＦ_ｃによる横力Ｆ_ｙとが働く。ここで、タイヤをラジアル化するとタイヤの剛性が高くなって、バイアス構造のタイヤと比較して上記反力Ｒが大きく、キャンバースラストＦ_ｃが小さいため、この横力Ｆ_ｙが大となり、これがタイヤに対する外乱の主体となって、ワンダリングが招来することが判明した。従って、ラジアルタイヤにおけるワンダリング現象を抑制するには、反力Ｒを減少すること及びキャンバースラストＦ_ｃを増すことにより横力Ｆ_ｙを減じることが有効になる。
【００１４】
しかしながら、特に軽トラック、小型トラックおよびトラック・バス用タイヤを典型例とする、トレッド側域Ｔ_Ｓに横溝を配置したトレッドパターンを有するタイヤは、実質的に周方向溝のみを備えた、いわゆるリブタイヤ、とりわけバイアス構造のリブタイヤと比較して横力Ｆ_ｙが大きいことが新たに判明した。すなわちキャンバースラストＦ_ｃの増加による横力Ｆ_ｙの減少を期待することができないから、この種の重荷重用タイヤでは路面からの横力Ｆ_ｙに起因したワンダリング現象の回避が難しいのである。
【００１５】
そこで、この種タイヤの傾斜路面におけるキャンバースラストＦ_c が小さい原因について究明したところ、この種のタイヤのトレッド接地面における、中央域とその両側の側域とのネガティブ率の差が大きいためであることが判明した。すなわち、この種のタイヤのトレッドパターンは、上述したように、トレッド側域Ｔ_S に横溝を配置した、いわゆるラグまたはリブラグパターンを通例とするから、トレッド側域には必ず、トレッド幅方向に延びてトレッド端に開口する横溝をそなえているため、上記のネガティブ率の差が大きく、例えばトレッド中央域のネガティブ率Ｎ _c に対するトレッド側域のネガティブ率Ｎ _s の比Ｎ _s ／Ｎ _c （以下、ネガティブ率比と示す）は2.7 〜3.0 程度になる。
【００１６】
この発明においては、このネガティブ率比を1.2 〜 2.4 にすること、すなわち在来のパターンと比較して、トレッド中央域の陸部面積に対するトレッド側域の陸部面積の比を増大し、特に傾斜路面において横力の発生を担うトレッド側域の接地表面積を相対的に増加し、横力の増強をはかるのである。この結果、横力Ｆ_y は減少し、ワンダリングの抑制に繋がるのである。
ここで、図３に、ネガティブ率比とキャンバースラストＦ_c との対応関係を示すように、ネガティブ率比2.4 を境に、キャンバースラストＦ_c が急激に増加することがわかる。従って、ネガティブ率比を2.4 以下にすることによって、横力Ｆ_y の低減が達成されるのである。
【００１７】
なお、ネガティブ率比を1.2 〜 2.4 、特に2.4 以下とするには、
(1) トレッド中央域に溝や凹部を設けてトレッド中央域での陸部面積を減少することおよび
(2) トレッド側域では、タイヤの基本性能を確保するための必要最低限の溝、主に横溝を確保した上で溝の設置数を減少して陸部面積を増加すること
のいずれか一方または両方に従ってトレッドパターンを設計することが好ましい。特に、トレッド中央域に設ける溝としては、タイヤ赤道面に沿う向きに延びる周溝のほか、タイヤ赤道面に傾斜した向きに延びる傾斜溝またはタイヤ赤道面と直交する向きに延びる横溝のいずれであってもよく、要はネガティブ率比が2.4以下となるトレッドパターンであればよく、従ってトレッドパターンの設計における自由度は大きい。
【００１８】
また、トレッド側域に、タイヤの赤道に沿って延びる溝（周溝または細溝）をそれぞれ少なくとも１本は配置することによって、トレッド側域における周方向の曲げ剛性を低減することができるため、反力Ｒの減少をはかるのに有利である。
特に、図４に示すように、トレッド側域に配置した周溝２の深さを、トレッド表面からベルト５のタイヤ径方向最外側層５ａまでの距離Ｈの０．７倍以上１．０倍未満にすること、トレッド側域に配置した周溝２は、その溝底の中心線の位置がタイヤの赤道Ｏからトレッド接地幅の０．３倍以上の隔たりＬを開けること、そしてトレッド側域に配置した溝は、その溝底からトレッド表面に向かってタイヤの赤道面側に傾斜角度αで延びる側壁２ａで区画することが、周方向曲げ剛性の低減にとりわけ有利である。なお、傾斜角度αは、５〜１０°とすることが好ましい。
【００１９】
さらに、トレッド側域に溝を配置した場合、上記のネガティブ率比を小さくするため、トレッド中央域にはタイヤの赤道に沿って延びる溝を少なくとも１本は配置することが、有利である。なお、トレッド中央域に設けた周方向の溝によって極端な剛性低下がある場合は、周方向溝の幅を狭くした上でトレッド表面からベルトのタイヤ径方向最外側層までの距離の０．６倍以下の深さの凹部を、例えば図１に示したように、部分的に設けることも可能である。同様に、周方向溝の深さを０．６倍以下にしたり、周方向溝の底部を盛り上げた、いわゆるプラットホームを設けることによっても、剛性を確保することができる。
【００２０】
【実施例】
図１および図５〜７に示したトレッドパターンを有する、サイズ１９５／８５Ｒ１６１１４／１１２ＬＬＴの小型トラック用タイヤを、それぞれ表１に示す仕様の下に試作した。また、比較として、図８に示すトレッドパターンを有する、同様のサイズのタイヤも試作し、比較例とした。なお、いずれのタイヤにおいても、接地幅Ｗは１２２ｍｍおよびトレッド表面からベルト最外側層までの距離Ｈは１４ｍｍであった。
【００２１】
これらのタイヤは、規定内圧６．０ｋｇｆ／ｃｍ^２を充填後に、２ｔ積みの小型トラック（後輪は複輪）に装着し、このトラックに規定最大荷重を負荷した状態で轍を含む舗装路を走行し、そのときの直進安定性をドライバーによって官能評価した。この評価結果は、従来タイヤの場合を１００としたときの指数で表１に併記し、数値が大きいほど良好な結果を示す。
【００２２】
【表１】

【００２３】
【発明の効果】
この発明によれば、空気入りタイヤ、特に重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、例えば轍等の凹凸を有する傾斜路面での直進安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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２】タイヤが傾斜面と接地した状態を示す模式図である。
【図３】ネガティブ率比とキャンバースラストとの関係を示すグラフである。
【図４】タイヤの幅方向断面を示す図である。
【図５】トレッドパターンを示す模式図である。
【図６】トレッドパターンを示す模式図である。
【図７】トレッドパターンを示す模式図である。
【図８】トレッドパターンを示す模式図である。
【符号の説明】
１周溝
２周溝
３横溝
４凹部

Claims

トレッドの接地面に、タイヤの赤道を横切る向きに延びてトレッドの接地端に開口する横溝を複数配置した空気入りラジアルタイヤであって、タイヤの赤道を中心として、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平坦面でのトレッド接地幅の0.4 倍の幅で広がるトレッド中央域と、このトレッド中央域の両側に広がるトレッド側域と、に区分したとき、トレッド中央域におけるネガティブ率Ｎ _c に対するトレッド側域におけるネガティブ率Ｎ _s の比Ｎ _s ／Ｎ _c が 1.2 〜 2.4 であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
トレッド側域には、タイヤの赤道に沿って延びる溝をそれぞれ少なくとも１本は配置した、請求項１に記載のタイヤ。
トレッド側域に配置した溝の深さが、トレッド表面からベルトのタイヤ径方向最外側層までの距離の0.7 倍以上1.0 倍未満である請求項２に記載のタイヤ。
トレッド側域に配置した溝は、その溝底の中心線の位置がタイヤの赤道からトレッド接地幅の0.3 倍以上で隔たる、請求項２または３に記載のタイヤ。
トレッド側域に配置した溝は、その溝底からトレッド表面に向かってタイヤの赤道面側に傾いて延びる側壁で区画した、請求項２、３または４に記載のタイヤ。
トレッド中央域には、タイヤの赤道に沿って延びる溝を少なくとも１本は配置した、請求項２〜５のいずれか１項に記載のタイヤ。