JP4215483B2

JP4215483B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP4215483B2
Application number: JP2002312917A
Authority: JP
Inventors: 雅俊桑島; 寛畑
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2002-10-28
Filing date: 2002-10-28
Publication date: 2009-01-28
Anticipated expiration: 2022-10-28
Also published as: JP2004148855A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）を備えた車両に好適な空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、操縦安定性、耐ハイドロプレーニング性及び湿潤路におけるＡＢＳ制動性能を高い次元で両立させるようにした空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤにおいては、乾燥路と湿潤路での操縦安定性を両立させることが要求され、これら性能を同時に満足するようなトレッドパターンが種々提案されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。
【０００３】
一方、近年では車両においてＡＢＳが普及しているため、空気入りタイヤには操縦安定性等の基本性能に加えてＡＢＳ制動性能を最大限に発揮することが望まれている。
【０００４】
しかしながら、従来の空気入りタイヤでは、操縦安定性等の基本性能と湿潤路でのＡＢＳ制動性能とを高い次元で両立させることが困難であり、その改善が望まれている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−２７１９０６号公報
【特許文献２】
特開２０００−２３８５１１号公報
【特許文献３】
特開２０００−１４２０３４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、操縦安定性、耐ハイドロプレーニング性及び湿潤路におけるＡＢＳ制動性能を高い次元で両立させることを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、トレッドにタイヤ周方向に延びる少なくとも４本の周方向溝及びタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝を設け、前記トレッドのセンター領域にリブを区画すると共に、該リブの両側にそれぞれ複数のブロックからなる複数のブロック列を区画した空気入りタイヤであって、最もタイヤ幅方向外側に位置する周方向溝の接地端からの距離ｗ₂を接地幅ｗ₁に対して（ｗ₁／２）×０．１５〜０．３５の範囲にすると共に、少なくとも前記リブに隣接するブロック列に含まれるラグ溝をＳ字状に湾曲させ、該Ｓ字状のラグ溝に臨むブロックエッジのタイヤ周方向に対する平均傾斜角度αを２０〜６０°の範囲にし、該Ｓ字状のラグ溝に臨むブロックエッジの長さＬ₁と該Ｓ字状のラグ溝に臨むブロックエッジの端点間の距離Ｌ₂との比（Ｌ₁／Ｌ₂）からなる湾曲率βを１．０１〜１．１５の範囲にし、該Ｓ字状のラグ溝に臨むブロックエッジの端点でのタイヤ周方向に対する角度Ａ ₁ ，Ａ ₃ を３０°以上にし、該Ｓ字状のラグ溝に臨むブロックエッジの変極点でのタイヤ周方向に対する角度Ａ ₂ を０〜８０°の範囲にしたことを特徴とするものである。
【０００８】
このようにトレッドのセンター領域にリブを配置し、そのリブの両側にそれぞれ複数のブロック列を配置したトレッドパターンを構成すると共に、少なくともリブに隣接するブロック列に含まれるラグ溝をＳ字状に湾曲させ、該Ｓ字状のラグ溝に臨むブロックエッジの平均傾斜角度α及び湾曲率βを規定することにより、操縦安定性、耐ハイドロプレーニング性及び湿潤路におけるＡＢＳ制動性能を高い次元で両立させることが可能になる。
【０００９】
本発明において、操縦安定性、耐ハイドロプレーニング性及び湿潤路におけるＡＢＳ制動性能をより高い次元で両立させるために、以下の条件を満足することが望ましい。即ち、ブロックにはラグ溝と平行なサイプを設けると良い。リブの両側の全てのブロック列に含まれるラグ溝をＳ字状に湾曲させると良い。リブ及びブロック列からなるトレッドパターンは方向性を有するものであると良い。ブロックエッジの平均傾斜角度αはセンター側のブロック列ほど小さくすると良い。
【００１０】
更には、タイヤ子午線断面において、リブをトレッドセンターを中心とするリブ幅の５０〜１００％の範囲にわたってトレッド輪郭線からタイヤ径方向外側に膨出させ、その膨出部の高さをトレッドゴムゲージの２〜５％の範囲にすると良い。
【００１１】
【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て詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示すものである。このトレッドパターンは回転方向Ｒが指定されたものである。図１において、トレッド１には、タイヤ周方向に延びる６本の周方向溝２と、タイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝３とが設けられている。より具体的には、ラグ溝３はトレッドセンター側からショルダー側に向けて回転方向Ｒとは反対方向へ傾斜しながらタイヤ幅方向に延長している。これら周方向溝２及びラグ溝３によって、トレッド１のセンター領域にはタイヤ周方向に延びるリブ４が区画され、そのリブ４の両側にはそれぞれ複数のブロック５からなる複数のブロック列６が区画されている。リブ４はタイヤ周方向に連続するものであるが、その一部に切り欠きがあっても良い。更には、リブ４内にタイヤ周方向に延びる周方向溝があっても良い。また、各ブロック５にはラグ溝３と平行に延長する溝幅１．５ｍｍ以下のサイプ７が形成されている。
【００１３】
上記トレッドパターンにおいて、少なくともリブ４に隣接するブロック列６に含まれるラグ溝３はＳ字状に湾曲している。本実施形態では、リブ４の両側の全てのブロック列６に含まれるラグ溝３がＳ字状に湾曲している。ここで、Ｓ字状の湾曲とは、湾曲形状が変極点を有し、その変極点の両側で湾曲方向が異なっている状態を意味する。個々のブロック列６においては、全てのラグ溝３をＳ字状に湾曲させることが好ましいが、少なくとも１本おきにＳ字状のラグ溝３を配置してあれば良い。また、Ｓ字状のラグ溝３の振幅はブロック列毎に異ならせても良い。
【００１４】
上記空気入りタイヤでは、操縦安定性、耐ハイドロプレーニング性及び湿潤路におけるＡＢＳ制動性能を高い次元で両立させるために、少なくとも４本の周方向溝２を設け、トレッド１のセンター領域にはリブ４を配置し、そのリブ４の両側に複数のブロック列６を配置している。
【００１５】
トレッド１のセンター領域にブロック列が配置されていると、走行中にレーンを変更する時の操舵性と直進時の安定性が低下し、十分な操縦安定性を得ることができない。また、Ｓ字状のラグ溝３を設けた場合、溝面積比率を維持しながら周方向溝２の本数を４本から２本にすると、旋回時の排水性を十分に確保することができなくなる。つまり、旋回時の耐ハイドロプレーニング性は、溝面積比率を同一にしたとき、溝を分散させた場合の方が良好である。
【００１６】
図２はＳ字状のラグ溝で区画されるブロックを拡大して示すものである。図２に示すように、Ｓ字状のラグ溝３に臨むブロックエッジ５ｅのタイヤ周方向に対する平均傾斜角度α（鋭角側で測定される角度）は２０〜６０°の範囲に設定されている。このブロックエッジ５ｅの平均傾斜角度αは、ブロックエッジ５ｅの端点５ｅ₁，５ｅ₃間を結んだ直線とタイヤ周方向に平行な直線とのなす角度である。ブロックエッジ５ｅの平均傾斜角度αはセンター側のブロック列ほど小さくなるように設定されている。
【００１７】
ブロックエッジ５ｅの平均傾斜角度αが２０°未満であると、ブロック５がタイヤ周方向に長くなり、タイヤ幅方向のブロック剛性が小さくなる。そのため、十分な旋回能力を得ることができず、操縦安定性が不十分になる。一方、ブロックエッジ５ｅの平均傾斜角度αが６０°超であると、ラグ溝３をＳ字状にしても十分なエッジ量を確保することができないため、湿潤路におけるＡＢＳ制動性能が不十分になる。同時に排水効率が低下するため、旋回時の耐ハイドロプレーニング性も不十分になる。
【００１８】
また、Ｓ字状のラグ溝３に臨むブロックエッジ５ｅの長さＬ₁（形状に沿って測定される長さ）と、Ｓ字状のラグ溝３に臨むブロックエッジ５ｅの端点５ｅ₁，５ｅ₃間の距離Ｌ₂との比（Ｌ₁／Ｌ₂）から求められる湾曲率βは１．０１〜１．１５の範囲に設定されている。
【００１９】
ブロックエッジ５ｅの湾曲率βが１．０１未満であると、十分なエッジ量を確保することができないため、湿潤路におけるＡＢＳ制動性能が不十分になる。一方、ブロックエッジ５ｅの湾曲率βが１．１５超であると、ラグ溝３の振幅又は周期数が過大となり、局部的にブロック剛性が低下するため、操縦安定性や耐偏摩耗性が悪化してしまう。
【００２０】
図１において、最もタイヤ幅方向外側（ショルダー側）に位置する周方向溝２の接地端からの距離ｗ₂は、接地幅ｗ₁に対して、（ｗ₁／２）×０．１５〜０．３５の範囲に設定されている。接地幅ｗ₁とは、ＪＡＴＭＡイヤーブック（２００２年度版）に規定されるリムにタイヤを組付け、空気圧−負荷能力対応表の空気圧２００ｋＰａ時における最大負荷能力の８０％の荷重をかけたときの接地幅である。
【００２１】
最もタイヤ幅方向外側に位置する周方向溝２の接地端からの距離ｗ₂が（ｗ₁／２）×０．３５より大きいと、耐ハイドロプレーニング性が不十分になる。一方、距離ｗ₂が（ｗ₁／２）×０．１５より小さいと、横力に対するトレッド全体の剛性が不足するため、操縦安定性が不十分になる。
【００２２】
図２において、Ｓ字状のラグ溝３に臨むブロックエッジ５ｅの端点５ｅ₁，５ｅ₃でのタイヤ周方向に対する角度Ａ₁，Ａ₃（鋭角側で測定される角度）は３０°以上にし、Ｓ字状のラグ溝３に臨むブロックエッジ５ｅの変極点５ｅ₂でのタイヤ周方向に対する角度Ａ₂（鋭角側で測定される角度）は０〜８０°の範囲にすると良い。角度Ａ₁，Ａ₃が３０°未満であると、ブロックエッジ５ｅの端点付近の剛性が小さくなるため、操縦安定性や耐偏摩耗性が悪化してしまう。
【００２３】
図３はトレッドのセンター領域に設けたリブを拡大して示すタイヤ子午線断面図である。図３に示すように、タイヤ子午線断面において、リブ４はトレッドセンターＣＬを中心とするリブ幅の５０〜１００％の範囲にわたってトレッド輪郭線Ｔからタイヤ径方向外側に膨出していることが好ましい。つまり、リブ４の半幅をＷとし、膨出部の半幅をｗとするとき、ｗ／Ｗ＝０．５〜１．０とする。ここで、トレッド輪郭線Ｔとは、最もトレッドセンター寄りのトレッドラジアスで描かれる輪郭線であって、例えば、トレッドセンター寄りの一対の周方向溝２の両側のエッジＥ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄を通る円弧に一致するものである。また、リブ４の膨出部の高さｄはトレッドゴムゲージＤの２〜５％の範囲にすると良い。リブ４の膨出部の寸法が上記範囲から外れると、操縦安定性、耐ハイドロプレーニング性及び湿潤路におけるＡＢＳ制動性能をバランス良く改善する効果が得られなくなる。
【００２４】
上述した実施形態は本発明の最も好ましい実施形態であるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、他のトレッドパターンを採用することも可能である。
【００２５】
図４は本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示すものである。図４の実施形態は、非方向性のトレッドパターンを採用したものである。
【００２６】
図５は本発明の更に他の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示すものである。図５の実施形態は、周方向主溝２を４本とし、サイプ７を除外し、非方向性のトレッドパターンを採用したものである。
【００２７】
【実施例】
タイヤサイズ２０５／６５Ｒ１５９４Ｈの空気入りタイヤにおいて、トレッドパターンを種々異ならせた比較例１，２及び実施例１〜３を製作した。
【００２８】
比較例１
トレッドに４本の周方向溝及び複数本のラグ溝を設け、トレッド全体に複数のブロック列を区画してなる非方向性のトレッドパターンを形成し、センター領域のブロック列に含まれるラグ溝をＳ字状にした。
【００２９】
比較例２
トレッドに２本の周方向溝及び複数本のラグ溝を設け、トレッドのセンター領域にリブを区画すると共に、該リブの両側にブロック列を区画してなる非方向性のトレッドパターンを形成し、リブに隣接するブロック列に含まれるラグ溝をＳ字状にした。
【００３０】
実施例１
トレッドに４本の周方向溝及び複数本のラグ溝を設け、トレッドのセンター領域にリブを区画すると共に、該リブの両側にそれぞれ複数のブロック列を区画してなる非方向性のトレッドパターンを形成し、リブに隣接するブロック列に含まれるラグ溝をＳ字状にした。
【００３１】
実施例２
トレッドに４本の周方向溝及び複数本のラグ溝を設け、トレッドのセンター領域にリブを区画すると共に、該リブの両側にそれぞれ複数のブロック列を区画してなる非方向性のトレッドパターンを形成し、リブの両側の全てのブロック列に含まれるラグ溝をＳ字状にした。
【００３２】
実施例３
トレッドに４本の周方向溝及び複数本のラグ溝を設け、トレッドのセンター領域にリブを区画すると共に、該リブの両側にそれぞれ複数のブロック列を区画してなる方向性のトレッドパターンを形成し、リブの両側の全てのブロック列に含まれるラグ溝をＳ字状にした。
【００３３】
なお、実施例１〜３において、最もタイヤ幅方向外側に位置する周方向溝の接地端からの距離ｗ₂を接地幅ｗ₁に対して（ｗ₁／２）×０．１５にすると共に、Ｓ字状のラグ溝に臨むブロックエッジのタイヤ周方向に対する平均傾斜角度αを３６°にし、そのブロックエッジの湾曲率βを１．０３にした。
【００３４】
これら試験タイヤについて、下記の方法により、旋回時の耐ハイドロプレーニング性、操縦安定性及びＡＢＳ制動性能を評価し、その結果を表１に示した。
【００３５】
〔旋回時の耐ハイドロプレーニング性〕
試験タイヤをＪＡＴＭＡ標準リムに組付け、空気圧２００ｋＰａとして排気量３０００ｃｃの乗用車（ＡＢＳ搭載車）に装着し、平均水深１０ｍｍに保たれた湿潤路において、半径１００ｍの円弧を描きながら速度を上げてゆき、ハイドロプレーニング現象が発生するまでの限界速度を測定した。評価結果は、比較例１（従来タイヤ）を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど旋回時の耐ハイドロプレーニング性が優れている。
【００３６】
〔操縦安定性〕
試験タイヤをＪＡＴＭＡ標準リムに組付け、空気圧２００ｋＰａとして排気量３０００ｃｃの乗用車（ＡＢＳ搭載車）に装着し、平坦な一般舗装路からなる周回路を有するテストコースを６０〜１００ｋｍ／ｈで走行し、レーン変更時の操舵性と直進時の安定性について、専門パネラー３名によるフィーリング評価を行った。評価結果は、比較例１（従来タイヤ）を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど操縦安定性が優れている。
【００３７】
〔ＡＢＳ制動性能〕
試験タイヤをＪＡＴＭＡ標準リムに組付け、空気圧２００ｋＰａとして排気量３０００ｃｃの乗用車（ＡＢＳ搭載車）に装着し、水深２ｍｍに保たれた湿潤路を走行し、初速１００ｋｍ／ｈから停止するまでの停止距離を測定した。この停止距離を各試験タイヤにつき５回測定し、最大値と最小値を除いた３回の平均値を求めた。評価結果は、停止距離の平均値の逆数を用い、比較例１（従来タイヤ）を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどＡＢＳ制動性能が優れている。
【００３８】
【表１】

この表１から判るように、実施例１〜３は、比較例１（従来タイヤ）に比べて、旋回時の耐ハイドロプレーニング性、操縦安定性及びＡＢＳ制動性能が高い次元で向上していた。一方、比較例２は耐ハイドロプレーニング性が比較例１よりも低下していた。
【００３９】
次に、実施例２において、最もタイヤ幅方向外側に位置する周方向溝の接地端からの距離ｗ₂、ブロックエッジの角度Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃、ブロックエッジの平均傾斜角度α、ブロックエッジの湾曲率βを表２のように種々異ならせた比較例３〜７をそれぞれ製作した。
【００４０】
これら試験タイヤについて、上記同様の方法により、旋回時の耐ハイドロプレーニング性、操縦安定性及びＡＢＳ制動性能を評価し、その結果を表２に示した。但し、指数値の基準は実施例２（本発明タイヤ）とした。
【００４１】
【表２】

この表２から判るように、比較例３〜７は、距離ｗ₂、平均傾斜角度α、湾曲率βのいずれか１つが規定の範囲から外れているため、３つの性能を同時に向上することができなかった。
【００４２】
次に、実施例２において、センター領域のリブに膨出部を付加し、リブ幅に対する膨出部の幅の比（ｗ／Ｗ）、トレッドゴムゲージに対する膨出部の高さの比（ｄ／Ｄ）を表３のように種々異ならせた実施例４〜７をそれぞれ製作した。
【００４３】
これら試験タイヤについて、上記同様の方法により、旋回時の耐ハイドロプレーニング性、操縦安定性及びＡＢＳ制動性能を評価し、その結果を表３に示した。但し、指数値の基準は実施例２（本発明タイヤ）とした。
【００４４】
【表３】

この表３から判るように、実施例４は、センター領域のリブに膨出部を付加し、リブ幅に対する膨出部の幅の比（ｗ／Ｗ）、トレッドゴムゲージに対する膨出部の高さの比（ｄ／Ｄ）を適切に設定しているため、３つの性能を更に向上することができた。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、トレッドに少なくとも４本の周方向溝及び複数本のラグ溝を設け、トレッドのセンター領域にリブを区画し、該リブの両側にそれぞれ複数のブロック列を区画し、最もタイヤ幅方向外側に位置する周方向溝の接地端からの距離ｗ₂を接地幅ｗ₁に対して（ｗ₁／２）×０．１５〜０．３５の範囲にすると共に、少なくともリブに隣接するブロック列に含まれるラグ溝をＳ字状に湾曲させ、該Ｓ字状のラグ溝に臨むブロックエッジのタイヤ周方向に対する平均傾斜角度αを２０〜６０°の範囲にし、該Ｓ字状のラグ溝に臨むブロックエッジの長さＬ₁と該Ｓ字状のラグ溝に臨むブロックエッジの端点間の距離Ｌ₂との比（Ｌ₁／Ｌ₂）からなる湾曲率βを１．０１〜１．１５の範囲にし、該Ｓ字状のラグ溝に臨むブロックエッジの端点でのタイヤ周方向に対する角度Ａ ₁ ，Ａ ₃ を３０°以上にし、該Ｓ字状のラグ溝に臨むブロックエッジの変極点でのタイヤ周方向に対する角度Ａ ₂ を０〜８０°の範囲にしたたため、操縦安定性、耐ハイドロプレーニング性及び湿潤路におけるＡＢＳ制動性能を高い次元で両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。
【図２】Ｓ字状のラグ溝で区画されるブロックを拡大して示す平面図である。
【図３】トレッドのセンター領域に設けたリブを拡大して示すタイヤ子午線断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。
【図５】本発明の更に他の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。
【符号の説明】
１トレッド
２周方向溝
３ラグ溝
４リブ
５ブロック
６ブロック列
７サイプ

Claims

トレッドにタイヤ周方向に延びる少なくとも４本の周方向溝及びタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝を設け、前記トレッドのセンター領域にリブを区画すると共に、該リブの両側にそれぞれ複数のブロックからなる複数のブロック列を区画した空気入りタイヤであって、最もタイヤ幅方向外側に位置する周方向溝の接地端からの距離ｗ₂を接地幅ｗ₁に対して（ｗ₁／２）×０．１５〜０．３５の範囲にすると共に、少なくとも前記リブに隣接するブロック列に含まれるラグ溝をＳ字状に湾曲させ、該Ｓ字状のラグ溝に臨むブロックエッジのタイヤ周方向に対する平均傾斜角度αを２０〜６０°の範囲にし、該Ｓ字状のラグ溝に臨むブロックエッジの長さＬ₁と該Ｓ字状のラグ溝に臨むブロックエッジの端点間の距離Ｌ₂との比（Ｌ₁／Ｌ₂）からなる湾曲率βを１．０１〜１．１５の範囲にし、該Ｓ字状のラグ溝に臨むブロックエッジの端点でのタイヤ周方向に対する角度Ａ ₁ ，Ａ ₃ を３０°以上にし、該Ｓ字状のラグ溝に臨むブロックエッジの変極点でのタイヤ周方向に対する角度Ａ ₂ を０〜８０°の範囲にした空気入りタイヤ。
前記ブロックに前記ラグ溝と平行なサイプを設けた請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記リブの両側の全てのブロック列に含まれるラグ溝をＳ字状に湾曲させた請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
前記リブ及び前記ブロック列からなるトレッドパターンが方向性を有する請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記ブロックエッジの平均傾斜角度αをセンター側のブロック列ほど小さくした請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
タイヤ子午線断面において、前記リブをトレッドセンターを中心とするリブ幅の５０〜１００％の範囲にわたってトレッド輪郭線からタイヤ径方向外側に膨出させ、その膨出部の高さをトレッドゴムゲージの２〜５％の範囲にした請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。