JP3591992B2 - 乗用車用偏平空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は乗用車に用いられる偏平率が８０％以下の空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、高いコーナリングフォースを確保しながら、轍路面走行性能を改善するようにした乗用車用偏平空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今、乗用車用の空気入りラジアルタイヤとして、偏平率を８０％以下にした偏平タイヤが広く用いられるようになってきた。この偏平タイヤを採用することにより、コーナリングフォースを高くすることができるという利点がある。
上記偏平タイヤは、高いコーナリングフォースを確保するため、その構造上ベルト部の剛性が一般の乗用車用空気入りラジアルタイヤよりも高くした構成になっている。そのため、轍内を走行した際に、タイヤが轍から飛び出し易く、轍ワンダリングを起こして轍路面走行性能が悪いという問題があった。乗用車の場合、トラックなどと異なり、車重が軽いため、轍斜面を走行すると、その荷重のタイヤ内側に対する分力よりも逆向きに作用するキャンバースラストの力の方が大きくなるため、タイヤが轍から飛び出す様に感じ、轍ワンダリング性能悪化の原因になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、乗用車に用いられる偏平率が８０％以下の空気入りラジアルタイヤにおいて、高いコーナリングフォースを維持しながら、轍路面走行性能を改善することが可能な乗用車用偏平空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の乗用車用偏平空気入りラジアルタイヤは、トレッド面にタイヤ周方向に沿って複数の周方向溝を設け、それら周方向溝の両側にリブを形成した乗用車用の偏平率８０％以下の空気入りラジアルタイヤにおいて、少なくとも、車両装着時タイヤセンターより車両の外側となる外側領域のトレッド面における周方向溝のタイヤ子午線断面の溝壁断面形状を左右非対称に形成すると共に、該溝壁断面形状を左右非対称にした周方向溝の車両内側となる溝壁の断面形状を、トレッド面から溝底側に向けて、該トレッド面に屈曲することなく接する曲線部を有するように形成し、該曲線部を有する周方向溝両側のリブの対面する両エッジ部において、前記曲線部を有する周方向溝に対して車両内側に位置するエッジ部の方が車両外側に位置するエッジ部より接地圧が高くなる構成にし、前記曲線部を曲率半径が３mm以上の円弧から構成し、かつ該円弧の下端を溝深さの８０％以内にしたことを特徴とする。
本発明の他の乗用車用偏平空気入りラジアルタイヤは、車両装着時タイヤセンターより車両の外側となる外側領域及び車両の内側となる内側領域のトレッド面にそれぞれタイヤ周方向に沿って周方向溝を設け、それら周方向溝の両側にリブを形成した乗用車用の偏平率８０％以下の空気入りラジアルタイヤにおいて、各周方向溝のタイヤ子午線断面の溝壁断面形状を左右非対称に形成すると共に、各周方向溝の車両内側となる溝壁の断面形状を、トレッド面から溝底側に向けて、該トレッド面に屈曲することなく接する曲線部を有するように形成し、各周方向溝両側のリブの対面する両エッジ部において、該周方向溝に対して車両内側に位置するエッジ部の方が車両外側に位置するエッジ部より接地圧が高くなる構成にしたことを特徴とする。
【０００５】
このようにタイヤセンターより車両の外側領域の周方向溝の断面形状を左右非対称に構成することにより、轍から脱出する際に影響が大きい車両の外側領域におけるトレッド接地面の接地圧分布を、従来の左右対称構造にしたタイヤよりも、車両外側からタイヤセンターに向けて増加を小さくすることができる。そのため、車両外側方向に向けて作用する横力を従来よりも小さくすることができるので、轍内の斜面を走行する際に、車両外側に飛び出させようと作用するキャンバースラストの力を低減して、車両内側に向けて作用する車両荷重の分力とバランスさせることができる。従って、轍ワンダリング性能の改善が可能になる。
【０００６】
また、周方向溝の断面形状に工夫を凝らし、コーナリングフォースに影響を及ぼすベルトの構造を何ら変更しないので、従来と同じ高いコーナリングフォースを保つことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の乗用車用偏平空気入りラジアルタイヤの一例を示し、１はトレッド部、２はビード部、３はサイドウォール部である。左右のビード部２に連接してタイヤ外径側に左右のサイドウォール部３が延設され、この左右のサイドウォール部３間にタイヤ周方向に延在するトレッド部１が設けられている。
カーカス４がタイヤ内側に配設され、そのカーカス４の両端部４ａがそれぞれ左右の両ビード部２に埋設されたビードコア５の周りにタイヤ内側から外側へ折り返されると共に、ビードコア５の外周に配設されたビードフィラー６の外周端を超えるように延設されている。カーカス４外周側のトレッド部１には、複数のベルト７が埋設され、タイヤの偏平率は８０％以下になっている。
【０００８】
トレッド部１のトレッド面１Ａには、タイヤ周方向に沿ってこの実施形態では４本からなる複数の周方向溝８がその溝幅を溝底に向けて次第に狭くするようにしてストレート状に配設され、それら周方向溝８の両側には、それぞれリブ９が形成されている。周方向溝８の溝底部８Ｃは、両溝壁８Ａ，８Ｂに接する円弧部８ｃを両側に有するように構成されている。ＣＬはタイヤセンターであり、このタイヤセンターＣＬより右側はタイヤを車両に装着した時に車両の外側となる外側領域Ｘ、左側は車両の内側となる内側領域Ｙである。外側領域Ｘ及び内側領域Ｙにそれぞれ２本の周方向溝８が設けられている。
【０００９】
本発明では、上記のような構成の乗用車用偏平空気入りラジアルタイヤにおいて、各周方向溝８のタイヤ子午線断面における溝壁断面形状が、図２にその詳細を示すように、左右非対称に形成されると共に、車両内側となる溝壁８Ａの断面形状が、トレッド面１Ａから溝底側に向けて、屈曲点を有することなく、即ち屈曲することなくトレッド面１に接する曲線部８ａを有するように形成され、溝壁８Ａと対面する車両外側に位置する溝壁８Ｂの断面形状が、トレッド面１から溝底側に向けて直線部８ｂを有するように形成してあり、周方向溝８両側に位置するリブ９の対面する両エッジ部９ａ，９ｂにおいて、周方向溝８に対して車両内側に位置するエッジ部９ａの方が車両外側に位置するエッジ部９ｂより接地圧が高くなる構成にしている。
【００１０】
このように構成することより、タイヤが接地した際のトレッド面１Ａにおける接地圧分布を、従来、両直線部８ｂを有する構成にした左右対称の周方向溝を用いたタイヤよりも、図３の実線で示すように、車両内側から外側方向に向けて従来（点線）よりも増加を小さくすることができる。そのため、図３に示す車両内方向に向けて従来よりも小さい横力Ｌを作用させることができ、それによって、轍内の斜面を走行する際に、タイヤの車両外側に向けて作用する力を減少することができるので、タイヤが轍から飛び出すように感じることがなく、轍ワンダリングを抑制して、轍路面走行性能の改善を図ることができる。
【００１１】
また、コーナリングフォースを高くするベルト７の構成を何ら変更する必要がないため、従来同様の高いコーナリングフォースを維持することが可能となる。上記溝壁８Ａの曲線部８ａは、曲率半径Ｒが３ｍｍ以上の円弧から構成され、その円弧の下端は、周方向溝８の溝深さＤの８０％以内となるようにするのが好ましい。曲率半径Ｒが３ｍｍ未満では、エッジ部９ａの剛性を充分に高めることができず、轍路面走行性能を改善することが困難となる。円弧からなる曲線部３ａの下端が溝深さＤの８０％以上になると、見かけの溝幅が増加してしまい摩耗を悪化させることとなる。
【００１２】
また、溝壁８Ｂの直線部８ｂは、それが接するトレッド面１Ａに対して実質的に略法線方向となるようにするのがよい。
図４は、本発明の乗用車用偏平空気入りラジアルタイヤの他の例を示す。この実施形態では、内側領域Ｙのトレッド面１Ａにおける周方向溝８の断面形状を、上述した実施形態とは反対向きとなるようにしたものである。
【００１３】
即ち、内側領域Ｙにおける周方向溝８の車両外側となる溝壁８Ｂの断面形状が、トレッド面１Ａから溝底側に向けて、トレッド面１Ａに屈曲することなく接する曲線部８ａを有するように形成され、溝壁８Ｂと対面する車両外側に位置する溝壁８Ａの断面形状が、トレッド面１から溝底側に向けて直線部８ｂを有するように形成され、内側領域Ｙでは、周方向溝８両側のリブ９の対面する両エッジ部９ａ，９ｂにおいて、周方向溝８に対して車両外側に位置するエッジ部９ｂの方が車両内側に位置するエッジ部９ａより接地圧が高い構成になっており、タイヤセンターＣＬに対して、周方向溝８がその断面形状を左右対称した構造になっている。
【００１４】
この場合、タイヤが接地した際のトレッド面１Ａにおける接地圧分布は、図５の実線で示すように、タイヤセンターＣＬから両側に向けて、接地圧が従来の周方向溝が対称形状のタイヤのそれ（図５の点線）よりも、増加を小さくすることができる。そのため、従来、両方向に向けて作用していた横力Ｌ１，Ｌ２の大きさを小さくして作用させることになるが、轍斜面を走行した際に、タイヤセンターＣＬよりも斜面側のトレッド面の影響が大きく作用するため、外側領域Ｘにおける横力Ｌ２の低減により、車両荷重のタイヤ内側に向けて作用する分力とその外側に向けて働くキャンバースラストの力とを釣り合わせた状態にすることが可能となる。従って、タイヤの轍からの飛び出し感を回避し、轍ワンダリングの発生を抑制することができる。
【００１５】
当然のことながら、この実施形態においても、ベルト７の構成を全く変更していないので、従来と同レベルの高いコーナリングフォースを維持することができる。
また、この実施形態では、周方向溝８が左右対称構造になっているため、上述した図１の実施形態のように装着方向が制限を受けることがなく、タイヤを何方側から装着してもよいため、轍路面走行性能の改善を図りながら、タイヤの装着を容易にすることができる。
【００１６】
本発明では、上述した図１の実施形態において、外側領域Ｘと内側領域Ｙとで、共に同じ断面形状の周方向溝８を配置するようにしたが、轍内の斜面を走行する際に外側領域Ｘのトレッド面が大きく作用するため、少なくとも、外側領域Ｘのトレッド面１Ａに形成された周方向溝８の溝壁断面形状を、上述した左右非対称形状の溝から構成するようにすることができる。
【００１７】
【実施例】
タイヤサイズを偏平率５０％にした２２５／５０Ｒ１６で共通にし、周方向溝８の断面形状を左右非対称にした図１及び図４に示す構成の本発明タイヤ１，２と、周方向溝８の断面形状を左右対称にした図６に示す構成の従来タイヤとをそれぞれ製作した。各試験タイヤ共に、周方向溝の溝深さは８ｍｍであり、本発明タイヤにおける溝壁の曲線部の曲率半径は５ｍｍである。
【００１８】
これら各試験タイヤをリムサイズ１６×７ＪＪのリムに装着し、空気圧２００ｋＰａ にして、下記に示す測定条件により、轍路面走行性能の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
轍路面走行性能
１．フィーリング試験
２５００ｃｃの乗用車（４輪全て）に装着し、２名乗車した状態で、一般の国道を走行した際のフィーリングテストで評価した。その結果を従来タイヤを１００とする指数値で示す。この数値が大きい程轍路面走行性能が優れている。
２．代用特性試験
轍路面走行性能の代用として用いられるキャンバー・スティフネス（ＣＳ）値をフラットベルト式コーナリング試験機によりそれぞれ測定し、その結果を従来タイヤを１００とする指数値で評価した。ここで言うＣＳとは、タイヤにキャンバー角をつけて走行させた時に発生する横力（これをキャンバースラスト（＝ＣＴ）という）とキャンバー角は比例するが、この比例定数をＣＳと呼ぶ。この数値が大きい程轍路面走行性能が優れている。
【００１９】
【表１】

表１から明らかなように、本発明タイヤは、轍路面走行性能を改善することができるのが判る。
【００２０】
【発明の効果】
上述のように本発明は、高いコーナリングフォースを維持しながら、轍路面走行性能の改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の乗用車用偏平空気入りラジアルタイヤの一例を示すタイヤ子午線断面図である。
【図２】図１の周方向溝の拡大断面図である。
【図３】トレッド面が接地した際の接地圧分布を示すグラフ説明図である。
【図４】本発明の乗用車用偏平空気入りラジアルタイヤの他の例を示すタイヤ子午線断面図である。
【図５】図４のタイヤにおいて、トレッド面が接地した際の接地圧分布を示すグラフ説明図である。
【図６】従来の乗用車用偏平空気入りラジアルタイヤの例を示すタイヤ子午線断面図である。
【符号の説明】
１ トレッド部 １Ａ トレッド面
２ ビード部 ３ サイドウォール部
８ 周方向溝 ８Ａ，８Ｂ 溝壁
８ａ 曲線部 ８ｂ 直線部
９ リブ ９ａ，９ｂ エッジ部
Ｒ 曲率半径 Ｘ 外側領域
Ｙ 内側領域 ＣＬ タイヤセンター

Claims (6)

1. トレッド面にタイヤ周方向に沿って複数の周方向溝を設け、それら周方向溝の両側にリブを形成した乗用車用の偏平率８０％以下の空気入りラジアルタイヤにおいて、
   少なくとも、車両装着時タイヤセンターより車両の外側となる外側領域のトレッド面における周方向溝のタイヤ子午線断面の溝壁断面形状を左右非対称に形成すると共に、該溝壁断面形状を左右非対称にした周方向溝の車両内側となる溝壁の断面形状を、トレッド面から溝底側に向けて、該トレッド面に屈曲することなく接する曲線部を有するように形成し、該曲線部を有する周方向溝両側のリブの対面する両エッジ部において、前記曲線部を有する周方向溝に対して車両内側に位置するエッジ部の方が車両外側に位置するエッジ部より接地圧が高くなる構成にし、前記曲線部を曲率半径が３mm以上の円弧から構成し、かつ該円弧の下端を溝深さの８０％以内にした乗用車用偏平空気入りラジアルタイヤ。
2. 車両装着時タイヤセンターより車両の外側となる外側領域及び車両の内側となる内側領域のトレッド面にそれぞれタイヤ周方向に沿って周方向溝を設け、それら周方向溝の両側にリブを形成した乗用車用の偏平率８０％以下の空気入りラジアルタイヤにおいて、
   各周方向溝のタイヤ子午線断面の溝壁断面形状を左右非対称に形成すると共に、各周方向溝の車両内側となる溝壁の断面形状を、トレッド面から溝底側に向けて、該トレッド面に屈曲することなく接する曲線部を有するように形成し、各周方向溝両側のリブの対面する両エッジ部において、該周方向溝に対して車両内側に位置するエッジ部の方が車両外側に位置するエッジ部より接地圧が高くなる構成にした乗用車用偏平空気入りラジアルタイヤ。
3. 車両装着時タイヤセンターより車両の内側となる内側領域のトレッド面に設けた周方向溝において、該周方向溝のタイヤ子午線断面の溝壁断面形状を左右非対称に形成すると共に、該溝壁断面形状を左右非対称にした周方向溝の車両外側となる溝壁の断面形状を、トレッド面から溝底側に向けて、該トレッド面に屈曲することなく接する曲線部を有するように形成し、前記内側領域のトレッド面における、該曲線部を有する周方向溝両側のリブの対面する両エッジ部において、前記曲線部を有する周方向溝に対して車両外側に位置するエッジ部の方が車両内側に位置するエッジ部より接地圧が高くなる構成にした請求項１に乗用車用偏平空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記周方向溝の溝壁断面形状において、前記曲線部を有する溝壁と対面する溝壁の断面形状を、トレッド面から溝底側に向けて直線部を有するように形成した請求項１，２または３に記載の乗用車用偏平空気入りラジアルタイヤ。
5. 前記溝壁断面形状の直線部を、接するトレッド面に対して略法線方向にした請求項４に記載の乗用車用偏平空気入りラジアルタイヤ。
6. 車両装着時タイヤセンターより車両の外側となる外側領域及び車両の内側となる内側領域のトレッド面にそれぞれ２本の周方向溝を設けた請求項１乃至５のいずれかに記載の乗用車用偏平空気入りラジアルタイヤ。

Images