JP4233784B2 - 空気入りタイヤ及びその装着方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気入りタイヤ及びその装着方法に関するものであり、特に、比較的重量の重い車両に装着される偏平率が60％以下の偏平タイヤの、高速走行時における直進安定性と、旋回性能の双方を向上させる。
【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。
また、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顕著であり、とりわけ、比較的重量の重い車両に装着される偏平率が60％以下の偏平タイヤの場合には、轍路等の不整路面に接地したときに発生する不意の横力が大きいため、外乱による影響が極めて大きく、現状の偏平タイヤでは、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】
ところで、通常のタイヤのトレッド部は、タイヤ径方向外方に向かって凸状の曲率をもったクラウン形状を有しているのが一般的である。
【０００４】
このようなクラウン形状を有するタイヤは、負荷転動時には、図7(a)に示す破線形状から実線形状に変化して、クラウン形状が平らになるようにトレッド部101が変形して、トレッド部踏面102は、タイヤ幅方向に収縮する方向に曲げ変形Ｍ1を受け、それに伴って、特にトレッド部101のクラウンショルダー部103a,103bには、その反力として外向きの力ＦＷが作用することになる。
【０００５】
特に、高荷重負荷が作用しかつタイヤの幅が広く偏平率が小さい偏平タイヤでは、クラウンショルダー部103a,103bでの曲げ変形は大きくなるので、この力ＦＷはさらに大きくなる。平坦な路面に接地しているときには、前記力ＦＷはタイヤ赤道線の両側で、或いは左右輪でほぼ釣り合って打ち消しあっているので、安定して走行できるが、轍路等の不整路面に接地すると、このような釣り合いが崩れるため、不意の横力が発生するのである。従って、前記力ＦＷが大きい偏平タイヤは、不意に発生する横力も大きくなる。
【０００６】
また、車両の旋回走行時には、タイヤに蛇角が付加され、タイヤに横力が作用するが、このとき、タイヤは、その幅方向断面内で見てタイヤ幅方向へ撓み、図6(a)に示すように、断面内で矢印Ｍ2で示す方向に回転するように変形（図6(a)の破線の形状から実線の形状に変形）するため、横力SFが作用したタイヤ100の側方部107a側（以下「横力入側」という。）とは反対側の側方部107b（以下「横力出側」という。）に位置するトレッド部101の接地端部108bが浮き気味になり、このため、図6(b)に示すように、横力出側の接地端部108bで、接地長が短くなるような接地形状109になる結果、従来のクラウン形状を有するタイヤでは、十分な旋回性能が得られなかった。
【０００７】
よって、旋回性能を向上させるには、旋回走行時においてタイヤに横力ＳＦが作用したときの接地形状を改善することが有用であり、特に、横力出側の接地端部108bの浮き上がりを抑制することが必要である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、トレッド部、特にクラウンショルダー部のクラウン形状の適正化を図ることによって、高速走行時における直進安定性と、旋回性能の双方を高次元で満足させた空気入りタイヤ、特に、比較的重量の重い車両に装着される偏平率が60％以下の偏平タイヤと、このタイヤの装着方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明は、一対のビード部と、該ビード部からそれぞれタイヤ径方向外方に向かって延びる一対のサイドウォール部と、これら両サイドウォール部に跨って延びるトレッド部とを具えるとともに、それらの各部にわたってトロイド状に延びるカーカスと、該カーカスのクラウン部とトレッド部の間に配設したベルトとを具え、トレッド部の各クラウンショルダー部に、実質上タイヤ周方向に延びる少なくとも１本の主溝を配設した空気入りタイヤにおいて、タイヤの車両装着姿勢にて、車両内側に位置するトレッド部のクラウンショルダー部で測定したときのタイヤ半径を、車両外側に位置するトレッド部のクラウンショルダー部で測定したときのタイヤ半径よりも大きくして、トレッド部のクラウン形状をタイヤ赤道面に対して非対称に形成し、前記クラウンショルダー部に位置する、最も接地端に近い主溝の両溝壁のうち、タイヤ幅方向外側に位置する溝壁である外側溝壁の開口端位置をＯとし、この開口端位置（Ｏ）から所定のタイヤ幅方向距離であるＬ1、Ｌ2、Ｌ3だけ離れたトレッド部のクラウンショルダー部の特定位置をそれぞれＰ1、Ｐ2、Ｐ3とし、これらの特定位置（Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3）の前記開口端位置（Ｏ）からのタイヤ径方向距離をそれぞれｄ１、ｄ2、ｄ3とし、トレッド幅をＴＷとし、前記タイヤ幅方向距離（Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3）が0.03≦Ｌ1／ＴＷ≦0.07、0.08≦Ｌ2／ＴＷ≦0.15、0.18≦Ｌ3／ＴＷの関係式を満足するとき、車両内側に位置するトレッド部のクラウンショルダー部のクラウン形状は、(ｄ2／ｄ1)／（Ｌ2／Ｌ1）≧0.20、ｄ2×Ｌ1／Ｌ2−ｄ1≧0.8及びｄ3／ｄ2≧1.2の関係式を満足するように形成し、かつ、車両外側に位置するトレッド部のクラウンショルダー部のクラウン形状は、(ｄ2／ｄ1)／（Ｌ2／Ｌ1）≧0.18及びｄ2×Ｌ1／Ｌ2−ｄ1≧0.6の関係式を満足するように形成することを特徴とする空気入りタイヤである。
【００１０】
尚、「クラウンショルダー部で測定したときのタイヤ半径」は、具体的には、図2に示すように、タイヤ赤道面位置13からタイヤ幅方向に沿って測定して、トレッド幅ＴＷの0.4倍のクラウンショルダー部にある位置で測定したときのタイヤ半径を意味する。また、上記特定位置Ｐ1は、前記主溝の外側溝壁の開口端位置Ｏの近傍の位置、上記特定位置Ｐ2は、トレッド部の接地端の内側の点、そして、上記特定位置Ｐ3は、トレッド部の接地端の外側の点を意味する。
【００１１】
また、タイヤ断面高さ位置は、タイヤ赤道面位置よりも車両内側にオフセット配置されることが好ましく、この場合、タイヤ断面高さ位置をタイヤ赤道面位置からタイヤ幅方向に沿って測定したときのオフセット距離をＯＳとするとき、0.01≦ＯＳ／ＴＷ≦0.25の関係式を満足することがより好適である。
【００１２】
さらに、前記クラウンショルダー部に位置する、最も接地端に近い主溝の両溝壁のうち、タイヤ幅方向外側に位置する溝壁である外側溝壁の開口端位置は、タイヤ赤道側に位置するトレッド部のクラウン形状を延長したときの仮想延長線よりもタイヤ径方向内側に位置することが好ましく、この場合、前記主溝の溝深さをＤとし、その外側溝壁の開口端位置と前記仮想延長線との間のタイヤ径方向距離をｇとするとき、前記主溝は、車両内側及び車両外側にに位置するクラウンショルダー部とも、0.01≦ｇ／Ｄ≦0.20の関係式を満足するように構成することがより好ましい。
【００１３】
さらにまた、前記主溝の外側溝壁の開口端位置と前記仮想延長線との間のタイヤ径方向距離は、車両内側に位置するクラウンショルダー部で、車両外側に位置するクラウンショルダー部よりも大きいことがより好適である。
【００１４】
加えて、上記空気入りタイヤは、車両の車幅中心線を含む平面に対し対称になるように、車両の左右両側に装着することが、この発明の効果を有効に発揮する上で好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、この発明に従う空気入りタイヤの幅方向断面を示したものである。
【００１６】
図１に示す空気入りタイヤ１は、一対のビード部２と、該ビード部２からそれぞれタイヤ径方向外方に向かって延びる一対のサイドウォール部３と、これら両サイドウォール部３間に跨って延びるトレッド部４とを具えている。
【００１７】
また、このタイヤは、ビード部２、サイドウォール部３、及びトレッド部４にわたってトロイド状に延びるカーカス５と、該カーカス５のクラウン部６とトレッド部４の間に配設したベルト７と具えている。尚、図1では、ベルト７が、2層のコードゴム引き層を、コードが交差するように積層したいわゆる交差ベルトとして構成されているとともに、ベルトの外周側にはベルトを覆うような幅をもち、コードがタイヤ周方向に沿って延びる1枚のキャップ層８と、このキャップ層８の両端を覆うように配設した1対のレイヤー層９とを配設した場合を示してあるが、この発明では、この構成だけには限定されず、種々の態様を採ることができる。
【００１８】
さらに、このタイヤ１は、排水性を確保する等の理由のため、トレッド部４の各クラウンショルダー部10in、10outに、実質上タイヤ周方向に延びる少なくとも１本の主溝、図１では、各１本の主溝11in,11outが配設されており、加えて、トレッド部４のクラウンセンター部12にも、タイヤ赤道面13を挟んで1対の周方向溝11c1,11c2が配設されている。
ここで、「トレッド部のクラウンショルダー部」とは、トレッド幅ＴＷの幅端位置と、この幅端位置からトレッド幅の１／４〜１／３倍の距離にある位置とで挟まれた領域をいう。
【００１９】
尚、この発明では、少なくとも1本の主溝11in,11outが、トレッド部４のクラウンショルダー部10in,10outにあることを必須の構成としているが、これに加えて、図示は省略したが、該主溝11in,11out, 11c1,11c2を横断する方向に延びる複数本の横断溝や、複数本のサイプなどを必要に応じて適宜配設してもよい。
【００２０】
この発明の構成上の主な特徴は、トレッド部４、特に図２に示すようにクラウンショルダー部10in,10outのクラウン形状の適正化を図ることにある。
【００２１】
より具体的には、タイヤ１の車両装着姿勢にて、車両内側15に位置するトレッド部４のクラウンショルダー部10inで測定したときのタイヤ半径ｒinを、車両外側16に位置するトレッド部４のクラウンショルダー部10outで測定したときのタイヤ半径ｒoutよりも大きくして、トレッド部４のクラウン形状をタイヤ赤道面13に対して非対称に形成し、図３に示すように、前記クラウンショルダー部10in,10outに位置する、最も接地端に近い主溝11in,11outの外側溝壁14aの開口端位置をＯとし、この開口端位置Ｏから所定のタイヤ幅方向距離であるＬ1、Ｌ2、Ｌ3だけ離れたトレッド部４のクラウンショルダー部の特定位置をそれぞれＰ1、Ｐ2、Ｐ3とし、これらの特定位置Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3の前記開口端位置Ｏからのタイヤ径方向距離をそれぞれｄ１、ｄ2、ｄ3とし、トレッド幅をＴＷとし、前記タイヤ幅方向距離Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3が0.03≦Ｌ1／ＴＷ≦0.07、0.08≦Ｌ2／ＴＷ≦0.15、0.18≦Ｌ3／ＴＷの関係式を満足するとき、車両内側15に位置するトレッド部４のクラウンショルダー部10inのクラウン形状は、(ｄ2／ｄ1)／（Ｌ2／Ｌ1）≧0.20、ｄ2×Ｌ1／Ｌ2−ｄ1≧0.8及びｄ3／ｄ2≧1.2の関係式を満足するように形成し、かつ、車両外側16に位置するトレッド部４のクラウンショルダー部10outのクラウン形状は、(ｄ2／ｄ1)／（Ｌ2／Ｌ1）≧0.18及びｄ2×Ｌ1／Ｌ2−ｄ1≧0.6の関係式を満足するように形成することにある。
【００２２】
そして、上記構成を採用することによって、特に、比較的重量の重い車両に装着される偏平率が60％以下の偏平タイヤであっても、高速走行時における直進安定性と、旋回性能の双方を高次元で満足させることができる。
【００２３】
以下、この発明を完成させるに至った経緯を作用とともに説明する。
一般に、轍は大型車によって形成されるので、通常の乗用車の車幅よりも広い位置に轍は存在する。このため、車両に装着された状態で外側になるクラウンショルダー部が轍斜面にあたることにより外乱を受けることが多い。このときの接地状態を図7(b)に示す。
【００２４】
図7(b)に示すように、斜面にあたった外側ショルダー部では、斜面より荷重反力ＦＲを受けるので、該部の縦撓みが大きくなり、これに伴い、サイド部からクラウン部が受ける曲げモーメントＭ1も大きくなる。このため、該部で発生する外向きの力ＦＷが大きくなって不意の横力となる。これにより直進安定性が損なわれる。
【００２５】
また、車両の旋回走行時には、図6(a)に示すように、断面内で矢印Ｍ2で示す方向に回転するように変形するため、横力出側に位置するトレッド部101の接地端部108bが浮き気味になり、図6(b)に示すように、横力出側の接地端部108bで、接地長ｙが短くなるような接地形状109になる結果、従来のクラウン形状を有するタイヤでは、十分な旋回性能が得られなかった。
【００２６】
このため、発明者は旋回走行時における接地形状の適正化を図るため検討を行ったところ、車両内側15に位置するトレッド部４のクラウンショルダー部10inで測定したときのタイヤ半径ｒinを、車両外側16に位置するトレッド部のクラウンショルダー部10outで測定したときのタイヤ半径ｒoutよりも大きくして、トレッド部４のクラウン形状をタイヤ赤道面13に対して非対称に形成すれば、図7(b)における轍斜面からの反力ＦＲを減ずることができるので、該部におけるモーメントＭ1、ひいては力ＦＷを減ずることができ、外乱の原因となる不意の横力を減ずることが可能となる。
【００２７】
また、旋回時にも、図5(a)に示す破線のタイヤ形状から実線のタイヤ形状に変形して、横力出側の接地端部17bの浮き上がりが抑制され、図5(b)に示すような接地長yが接地幅xにわたってほぼ等しい矩形状の接地形状18が得られ、この結果、旋回性能が格段に向上することを見出した。
【００２８】
さらに、通常のタイヤのトレッド部がクラウン形状を有していることに起因して、特にトレッド部のクラウンショルダー部には、図７に示すように、その反力として外向きの力ＦＷが作用し、クラウンショルダー部にタイヤ周方向に延びる主溝が配設されている場合には、図８に示すように、この周方向溝104の外側溝壁104aの開口端部105に、前記力ＦＷによって、いわゆるめくれが生じやすく、加えて、その反動として、クラウンショルダー部101の接地部分の略幅方向中央部106に浮き上がりが生じる結果、クラウンショルダー部101の接地性が悪化する傾向がある。これが、旋回時や高速走行時の修正操舵時の操舵応答性の低下の一因となり、旋回性能や直進安定性の悪化を招くことになる。
【００２９】
このため、発明者は高速走行時における直進走行性を向上させるための検討を行ったところ、車両内側15に位置するトレッド部４のクラウンショルダー部10inのクラウン形状を、(ｄ2／ｄ1)／（Ｌ2／Ｌ1）≧0.20、好ましくは0.25≦(ｄ2／ｄ1)／（Ｌ2／Ｌ1）≦0.40、ｄ2×Ｌ1／Ｌ2−ｄ1≧0.8、好ましくは1.0 ≦ｄ2×Ｌ1／Ｌ2−ｄ1 ≦1.5、及びｄ3／ｄ2≧1.2、好ましくは２≦ｄ3／ｄ2≦５の関係式を満足するように形成し、かつ、車両外側16に位置するトレッド部４のクラウンショルダー部10outのクラウン形状を、(ｄ2／ｄ1)／（Ｌ2／Ｌ1）≧0.18、好ましくは0.20≦(ｄ2／ｄ1)／（Ｌ2／Ｌ1）≦0.35及びｄ2×Ｌ1／Ｌ2−ｄ1≧0.6、好ましくは0.7≦ｄ2×Ｌ1／Ｌ2−ｄ1 ≦1.2の関係式を満足するように形成することによって、上述した旋回性能を悪化させることなく、高速走行時における直進走行性を向上できることを見出し、この発明を完成させるに至ったのである。
【００３０】
尚、(ｄ2／ｄ1)／（Ｌ2／Ｌ1）比を一定値以上にすることは、トレッド部のクラウンショルダー部の特定位置Ｐ1と特定位置Ｐ2の間のクラウン形状の傾斜度を一定以上にすることを意味し、また、ｄ2×Ｌ1／Ｌ2−ｄ1を一定値以上とすることは、トレッド部のクラウンショルダー部の開口端位置Ｏと特定位置Ｐ1の間のクラウン形状の傾斜度を一定以下に緩やかにすることを意味する。(ｄ2／ｄ1)／（Ｌ2／Ｌ1）比とｄ2×Ｌ1／Ｌ2−ｄ1を一定値以上に設定することによって、トレッド部の前記特定位置Ｐ1のクラウン形状を突出させることができ、前記力ＦＷによる特定位置Ｐ1でのトレッド接地端部での浮き上がりを抑制することができる。
【００３１】
ここで、車両内側15に位置するクラウンショルダー部10inでは、横力ＳＦと前記力ＦＷとが相俟って路面から受ける力が、車両外側16に位置するクラウンショルダー部10outよりも大きくなる傾向があるため、上記主溝11inの開口端部Ｏでめくれが生じやすいとともに、その反動として、クラウンセンター部12が浮き上がりも生じやすくなる。
【００３２】
このため、車両内側15に位置するクラウンショルダー部10inでは、上記効果を大きくする必要があることから、車両外側16に位置するクラウンショルダー部10outに比べて上記各式の下限値を大きく設定した。尚、上記式の下限値をそれぞれ上記数値以上でないと、上記主溝の開口端部Ｏで生じるめくれと、クラウンセンター部での浮き上がりを抑制する効果が十分に得られなくなる。
【００３３】
また、車両内側15に位置するクラウンショルダー部10inで、上記規定に加えて、さらにｄ3／ｄ2比を一定値以上にすることは、トレッド部4のクラウン形状をタイヤ赤道面13に対して非対称に形成することによって、車両内側15に位置するクラウンショルダー部10inの接地端部近傍が突出するのを抑制する、すなわち、かかる接地端部近傍位置でのタイヤ半径をより小さくすることを意味する。
【００３４】
つまり、この発明では、車両内側15に位置するトレッド部4のクラウンショルダー部10inで測定したときのタイヤ半径ｒinを、車両外側16に位置するトレッド部4のクラウンショルダー部10outで測定したときのタイヤ半径routよりも大きくしてトレッド部４のクラウン形状を非対称にしてあるため、ｄ3／ｄ2が1.2以上でないと、タイヤに横力が作用しない直進走行時などでは、車両内側15に位置するトレッド部４のクラウンショルダー部10inの接地端部の接地圧が高くなりすぎ、該部分での偏摩耗や故障の原因になるから、該部分の突出を防止するため、車両外側16に位置するトレッド部4のクラウンショルダー部10outではｄ3／ｄ2≧1.2をさらに限定したのである。
【００３５】
尚、接地幅ｘは、クラウン形状の設定やタイヤへの負荷荷重によって変化するので、接地端と一致する点を規定することは不可能であることから、この発明では、接地端のタイヤ幅方向の内外の位置である特定位置Ｐ2及びＰ3を用いて規定した。
【００３６】
また、この発明では、タイヤ断面高さ位置19が、タイヤ赤道面位置13よりも車両内側15にオフセット配置されて配置されることが好ましい。このようにオフセット配置すれば、車両外側16に位置するトレッド部４のクラウンショルダー部10outの曲率半径を急激に小さくしなくても、車両内側15に位置するトレッド部４のクラウンショルダー部10inで測定したときのタイヤ半径ｒinを、車両外側16に位置するトレッド部４のクラウンショルダー部10outで測定したときのタイヤ半径ｒoutよりも大きく設定することが容易になるからである。
【００３７】
この場合、タイヤ断面高さ位置19をタイヤ赤道面位置13からタイヤ幅方向に沿って測定したときのオフセット距離をＯＳとするとき、0.01≦ＯＳ／ＴＷ≦0.25の関係式を満足することが好ましく、より好ましくは0.02≦ＯＳ／ＴＷ≦0.20である。ＯＳ／ＴＷが0.01未満だと、実質上オフセットの効果が十分に得られなくなるからであり、また、ＯＳ／ＴＷが0.25超えだと、車両内側15に位置するトレッド部４のクラウンショルダー部10inの突出量が大きくなりすぎ、接地形状の変形が大きくなるため、直進安定性能や旋回性能が却って悪化する傾向があるからである。
【００３８】
また、前記クラウンショルダー部に位置する、最も接地端に近い主溝11in又は11outの両溝壁14a,14bのうち、タイヤ幅方向外側に位置する溝壁である外側溝壁14aの開口端位置Ｏは、タイヤ赤道面13側に位置するトレッド部４のクラウン形状を延長したときの仮想延長線ｍよりもタイヤ径方向内側に位置すれば、前記主溝11in又は11outの開口端部でのめくれをより一層防止することができる点で好ましい。
【００３９】
この場合、前記主溝11in又は11outの溝深さをＤとし、その外側溝壁14aの開口端位置Ｏと前記仮想延長線ｍとの間のタイヤ径方向距離をｇとするとき、前記主溝11in又は11outは、車両内側15及び車両外側16に位置するクラウンショルダー部10in,10outとも、0.01≦ｇ／Ｄ≦0.20の関係式を満足するように構成することが、前記主溝11in又は11outの開口端部でのめくれをより一層防止する点で、より好適である。前記ｇ／Ｄが0.01未満では、タイヤ径方向距離ｇを設けることによる効果が十分に得られなくなるおそれがあるからであり、また、前記ｇ／Ｄが0.20超えでは、前記主溝11in又は11outの開口端部の浮き上がりが生じやすくなる傾向があるからである。
【００４０】
加えて、横力発生時に、車両内側15に位置するクラウンショルダー部10inが受ける力ＦＷと相俟って、車両外側16に位置するクラウンショルダー部10outよりも大きくなる傾向があるため、前記主溝の外側溝壁14aの開口端位置Ｏと前記仮想延長線ｍとの間のタイヤ径方向距離ｇは、車両内側15に位置するクラウンショルダー部10inで、車両外側16に位置するクラウンショルダー部10outよりも大きくすることがより好ましい。
【００４１】
図４は、適正化を図ったクラウン形状を有する空気入りタイヤを、車両の車幅中心線20を含む平面に対し対称になるように、車両の左右両側に装着した状態を示したものであり、このようにタイヤを車両に装着することによって、この発明の上記効果を十分に発揮することができる。
【００４２】
上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【００４３】
【実施例】
次に、この発明に従う空気入りタイヤを試作し、性能評価を行ったので、以下で説明する。
実施例１〜３のタイヤはいずれも、図２に示すタイヤのクラウン形状を有し、タイヤサイズが235／45ZR17である乗用車用空気入りラジアルタイヤであり、カーカスを２枚のプライで構成し、このプライコードを1000Ｄ／２のポリエステルコードとし、ベルトを、スチールコードを交差するように積層した２層の交差ベルト（コード角度：タイヤ赤道面に対して±22°、コード構造：１×５）とし、そのベルトの外周に、1260Ｄ／２のナイロンコードをらせん巻回した１枚の広幅のキャップ層（コード角度：タイヤ赤道面に対して０°）と、このキャップ層の両端に、1260Ｄ／２のナイロンコードをらせん巻回した各１枚の狭幅のキャップ層（コード角度：タイヤ赤道面に対して０°）を配設した。トレッド部のクラウン形状に関する数値等は表１に示す。
尚、比較のため、クラウン形状がタイヤ赤道面を挟んで対称である比較タイヤ（比較例）についても試作したので、表1に併記する。
【００４４】
（性能評価）
上記各供試タイヤを標準リム（８JJ）に装着し、タイヤ内圧：240kPa及びタイヤ荷重：最大負荷能力（6.37ｋＮ）の70％である4.46ｋＮで、セーフティウォークを貼りつけたフラットベルト式試験機のフラットベルト上で速度50ｋｍ／ｈで負荷転動させ、この状態で、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を測定し、この測定値から旋回性能を評価した。
【００４５】
また、上記各供試タイヤを標準リム（８JJ）に装着し、タイヤ内圧：240kPa適用したタイヤ車輪を、2500ｃｃの後輪駆動車（国産スポーツタイプ乗用車）のテスト車両に装着し、テストドライバーを含む乗員２名で速度60〜120ｋｍ／ｈの範囲で直進走行、レーンチェンジ走行等を実施し、それぞれの走行結果を纏めてフィーリングにより、10点満点評価を行い、これにより高速走行時の直進安定性を評価した。
【００４６】
表1にこれらの評価結果を示す。尚、表1中の旋回性能は、比較例を100とした指数比で示してあり、また、直進安定性は比較例に対しアップした分の数値を示してあり、旋回性能及び直進安定性とも数値が大きいほど性能が優れていることを意味する。
【００４７】
【表１】
【００４８】
表１の結果から、実施例１〜３はいずれも、比較例に比べて旋回性能及び高速走行時の直進安定性が優れている。
【００４９】
【発明の効果】
この発明によれば、トレッド部、特にクラウンショルダー部のクラウン形状の適正化を図ることによって、高速走行時における直進安定性と、旋回性能の双方を高次元で満足させた空気入りタイヤ、特に、比較的重量の重い車両に装着される偏平率が60％以下の偏平タイヤを提供することが可能になった。
特に、この発明は、上記タイヤを、車両の車幅中心線を含む平面に対し対称になるように、車両の左右両側に装着すれば、上記効果を顕著に奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に従う空気入りタイヤの幅方向断面図である。
【図２】 図1のタイヤのトレッド部のクラウン形状を示す図である。
【図３】 図２に示すトレッド部のクラウンショルダー部のクラウン形状を拡大して示す図である
【図４】 この発明のタイヤを車両に装着したときの状態を示す概略平面図である。
【図５】 (a)は、この発明のタイヤに横力が作用する前後のタイヤの状態を示す図であり、(b)は、その接地形状を示す図である。
【図６】 (a)は、従来タイヤに横力が作用する前後のタイヤの状態を示す図であり、(b)は、その接地形状を示す図である。
【図７】 負荷荷重時のタイヤの変形状態を示す図である。
【図８】 トレッド部のクラウンショルダー部に主溝がある場合の従来タイヤにおいて、主溝の開口端部で生じやすいめくれを説明するための図である。
【符号の説明】
１ 空気入りタイヤ
２ ビード部
３ サイドウォール部
４ トレッド部
５ カーカス
６ カーカスのクラウン部
７ ベルト
８ キャップ層
９ レイヤ層
10in,10out トレッド部のクラウンショルダー部
11in,11out,11c1,11c2 主溝
12 クラウンセンター部
13 タイヤ赤道面
14a 主溝の外側溝壁
14b 主溝の内側溝壁
15 車両内側
16 車両外側
17a 横力入側のトレッド部の接地端部
17b 横力出側のトレッド部の接地端部
18 接地形状
19 タイヤ断面高さ位置
20 車幅中心線
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気入りタイヤ及びその装着方法に関するものであり、特に、比較的重量の重い車両に装着される偏平率が60％以下の偏平タイヤの、高速走行時における直進安定性と、旋回性能の双方を向上させる。
【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。
また、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顕著であり、とりわけ、比較的重量の重い車両に装着される偏平率が60％以下の偏平タイヤの場合には、轍路等の不整路面に接地したときに発生する不意の横力が大きいため、外乱による影響が極めて大きく、現状の偏平タイヤでは、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】
ところで、通常のタイヤのトレッド部は、タイヤ径方向外方に向かって凸状の曲率をもったクラウン形状を有しているのが一般的である。
【０００４】
このようなクラウン形状を有するタイヤは、負荷転動時には、図7(a)に示す破線形状から実線形状に変化して、クラウン形状が平らになるようにトレッド部101が変形して、トレッド部踏面102は、タイヤ幅方向に収縮する方向に曲げ変形Ｍ1を受け、それに伴って、特にトレッド部101のクラウンショルダー部103a,103bには、その反力として外向きの力ＦＷが作用することになる。
【０００５】
特に、高荷重負荷が作用しかつタイヤの幅が広く偏平率が小さい偏平タイヤでは、クラウンショルダー部103a,103bでの曲げ変形は大きくなるので、この力ＦＷはさらに大きくなる。平坦な路面に接地しているときには、前記力ＦＷはタイヤ赤道線の両側で、或いは左右輪でほぼ釣り合って打ち消しあっているので、安定して走行できるが、轍路等の不整路面に接地すると、このような釣り合いが崩れるため、不意の横力が発生するのである。従って、前記力ＦＷが大きい偏平タイヤは、不意に発生する横力も大きくなる。
【０００６】
また、車両の旋回走行時には、タイヤに蛇角が付加され、タイヤに横力が作用するが、このとき、タイヤは、その幅方向断面内で見てタイヤ幅方向へ撓み、図6(a)に示すように、断面内で矢印Ｍ2で示す方向に回転するように変形（図6(a)の破線の形状から実線の形状に変形）するため、横力SFが作用したタイヤ100の側方部107a側（以下「横力入側」という。）とは反対側の側方部107b（以下「横力出側」という。）に位置するトレッド部101の接地端部108bが浮き気味になり、このため、図6(b)に示すように、横力出側の接地端部108bで、接地長が短くなるような接地形状109になる結果、従来のクラウン形状を有するタイヤでは、十分な旋回性能が得られなかった。
【０００７】
よって、旋回性能を向上させるには、旋回走行時においてタイヤに横力ＳＦが作用したときの接地形状を改善することが有用であり、特に、横力出側の接地端部108bの浮き上がりを抑制することが必要である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、トレッド部、特にクラウンショルダー部のクラウン形状の適正化を図ることによって、高速走行時における直進安定性と、旋回性能の双方を高次元で満足させた空気入りタイヤ、特に、比較的重量の重い車両に装着される偏平率が60％以下の偏平タイヤと、このタイヤの装着方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明は、一対のビード部と、該ビード部からそれぞれタイヤ径方向外方に向かって延びる一対のサイドウォール部と、これら両サイドウォール部に跨って延びるトレッド部とを具えるとともに、それらの各部にわたってトロイド状に延びるカーカスと、該カーカスのクラウン部とトレッド部の間に配設したベルトとを具え、トレッド部の各クラウンショルダー部に、実質上タイヤ周方向に延びる少なくとも１本の主溝を配設した空気入りタイヤにおいて、タイヤの車両装着姿勢にて、車両内側に位置するトレッド部のクラウンショルダー部で測定したときのタイヤ半径を、車両外側に位置するトレッド部のクラウンショルダー部で測定したときのタイヤ半径よりも大きくして、トレッド部のクラウン形状をタイヤ赤道面に対して非対称に形成し、前記クラウンショルダー部に位置する、最も接地端に近い主溝の両溝壁のうち、タイヤ幅方向外側に位置する溝壁である外側溝壁の開口端位置をＯとし、この開口端位置（Ｏ）から所定のタイヤ幅方向距離であるＬ1、Ｌ2、Ｌ3だけ離れたトレッド部のクラウンショルダー部の特定位置をそれぞれＰ1、Ｐ2、Ｐ3とし、これらの特定位置（Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3）の前記開口端位置（Ｏ）からのタイヤ径方向距離をそれぞれｄ１、ｄ2、ｄ3とし、トレッド幅をＴＷとし、前記タイヤ幅方向距離（Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3）が0.03≦Ｌ1／ＴＷ≦0.07、0.08≦Ｌ2／ＴＷ≦0.15、0.18≦Ｌ3／ＴＷの関係式を満足するとき、車両内側に位置するトレッド部のクラウンショルダー部のクラウン形状は、(ｄ2／ｄ1)／（Ｌ2／Ｌ1）≧0.20、ｄ2×Ｌ1／Ｌ2−ｄ1≧0.8及びｄ3／ｄ2≧1.2の関係式を満足するように形成し、かつ、車両外側に位置するトレッド部のクラウンショルダー部のクラウン形状は、(ｄ2／ｄ1)／（Ｌ2／Ｌ1）≧0.18及びｄ2×Ｌ1／Ｌ2−ｄ1≧0.6の関係式を満足するように形成することを特徴とする空気入りタイヤである。
【００１０】
尚、「クラウンショルダー部で測定したときのタイヤ半径」は、具体的には、図2に示すように、タイヤ赤道面位置13からタイヤ幅方向に沿って測定して、トレッド幅ＴＷの0.4倍のクラウンショルダー部にある位置で測定したときのタイヤ半径を意味する。また、上記特定位置Ｐ1は、前記主溝の外側溝壁の開口端位置Ｏの近傍の位置、上記特定位置Ｐ2は、トレッド部の接地端の内側の点、そして、上記特定位置Ｐ3は、トレッド部の接地端の外側の点を意味する。
【００１１】
また、タイヤ断面高さ位置は、タイヤ赤道面位置よりも車両内側にオフセット配置されることが好ましく、この場合、タイヤ断面高さ位置をタイヤ赤道面位置からタイヤ幅方向に沿って測定したときのオフセット距離をＯＳとするとき、0.01≦ＯＳ／ＴＷ≦0.25の関係式を満足することがより好適である。
【００１２】
さらに、前記クラウンショルダー部に位置する、最も接地端に近い主溝の両溝壁のうち、タイヤ幅方向外側に位置する溝壁である外側溝壁の開口端位置は、タイヤ赤道側に位置するトレッド部のクラウン形状を延長したときの仮想延長線よりもタイヤ径方向内側に位置することが好ましく、この場合、前記主溝の溝深さをＤとし、その外側溝壁の開口端位置と前記仮想延長線との間のタイヤ径方向距離をｇとするとき、前記主溝は、車両内側及び車両外側にに位置するクラウンショルダー部とも、0.01≦ｇ／Ｄ≦0.20の関係式を満足するように構成することがより好ましい。
【００１３】
さらにまた、前記主溝の外側溝壁の開口端位置と前記仮想延長線との間のタイヤ径方向距離は、車両内側に位置するクラウンショルダー部で、車両外側に位置するクラウンショルダー部よりも大きいことがより好適である。
【００１４】
加えて、上記空気入りタイヤは、車両の車幅中心線を含む平面に対し対称になるように、車両の左右両側に装着することが、この発明の効果を有効に発揮する上で好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、この発明に従う空気入りタイヤの幅方向断面を示したものである。
【００１６】
図１に示す空気入りタイヤ１は、一対のビード部２と、該ビード部２からそれぞれタイヤ径方向外方に向かって延びる一対のサイドウォール部３と、これら両サイドウォール部３間に跨って延びるトレッド部４とを具えている。
【００１７】
また、このタイヤは、ビード部２、サイドウォール部３、及びトレッド部４にわたってトロイド状に延びるカーカス５と、該カーカス５のクラウン部６とトレッド部４の間に配設したベルト７と具えている。尚、図1では、ベルト７が、2層のコードゴム引き層を、コードが交差するように積層したいわゆる交差ベルトとして構成されているとともに、ベルトの外周側にはベルトを覆うような幅をもち、コードがタイヤ周方向に沿って延びる1枚のキャップ層８と、このキャップ層８の両端を覆うように配設した1対のレイヤー層９とを配設した場合を示してあるが、この発明では、この構成だけには限定されず、種々の態様を採ることができる。
【００１８】
さらに、このタイヤ１は、排水性を確保する等の理由のため、トレッド部４の各クラウンショルダー部10in、10outに、実質上タイヤ周方向に延びる少なくとも１本の主溝、図１では、各１本の主溝11in,11outが配設されており、加えて、トレッド部４のクラウンセンター部12にも、タイヤ赤道面13を挟んで1対の周方向溝11c1,11c2が配設されている。
ここで、「トレッド部のクラウンショルダー部」とは、トレッド幅ＴＷの幅端位置と、この幅端位置からトレッド幅の１／４〜１／３倍の距離にある位置とで挟まれた領域をいう。
【００１９】
尚、この発明では、少なくとも1本の主溝11in,11outが、トレッド部４のクラウンショルダー部10in,10outにあることを必須の構成としているが、これに加えて、図示は省略したが、該主溝11in,11out, 11c1,11c2を横断する方向に延びる複数本の横断溝や、複数本のサイプなどを必要に応じて適宜配設してもよい。
【００２０】
この発明の構成上の主な特徴は、トレッド部４、特に図２に示すようにクラウンショルダー部10in,10outのクラウン形状の適正化を図ることにある。
【００２１】
より具体的には、タイヤ１の車両装着姿勢にて、車両内側15に位置するトレッド部４のクラウンショルダー部10inで測定したときのタイヤ半径ｒinを、車両外側16に位置するトレッド部４のクラウンショルダー部10outで測定したときのタイヤ半径ｒoutよりも大きくして、トレッド部４のクラウン形状をタイヤ赤道面13に対して非対称に形成し、図３に示すように、前記クラウンショルダー部10in,10outに位置する、最も接地端に近い主溝11in,11outの外側溝壁14aの開口端位置をＯとし、この開口端位置Ｏから所定のタイヤ幅方向距離であるＬ1、Ｌ2、Ｌ3だけ離れたトレッド部４のクラウンショルダー部の特定位置をそれぞれＰ1、Ｐ2、Ｐ3とし、これらの特定位置Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3の前記開口端位置Ｏからのタイヤ径方向距離をそれぞれｄ１、ｄ2、ｄ3とし、トレッド幅をＴＷとし、前記タイヤ幅方向距離Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3が0.03≦Ｌ1／ＴＷ≦0.07、0.08≦Ｌ2／ＴＷ≦0.15、0.18≦Ｌ3／ＴＷの関係式を満足するとき、車両内側15に位置するトレッド部４のクラウンショルダー部10inのクラウン形状は、(ｄ2／ｄ1)／（Ｌ2／Ｌ1）≧0.20、ｄ2×Ｌ1／Ｌ2−ｄ1≧0.8及びｄ3／ｄ2≧1.2の関係式を満足するように形成し、かつ、車両外側16に位置するトレッド部４のクラウンショルダー部10outのクラウン形状は、(ｄ2／ｄ1)／（Ｌ2／Ｌ1）≧0.18及びｄ2×Ｌ1／Ｌ2−ｄ1≧0.6の関係式を満足するように形成することにある。
【００２２】
そして、上記構成を採用することによって、特に、比較的重量の重い車両に装着される偏平率が60％以下の偏平タイヤであっても、高速走行時における直進安定性と、旋回性能の双方を高次元で満足させることができる。
【００２３】
以下、この発明を完成させるに至った経緯を作用とともに説明する。
一般に、轍は大型車によって形成されるので、通常の乗用車の車幅よりも広い位置に轍は存在する。このため、車両に装着された状態で外側になるクラウンショルダー部が轍斜面にあたることにより外乱を受けることが多い。このときの接地状態を図7(b)に示す。
【００２４】
図7(b)に示すように、斜面にあたった外側ショルダー部では、斜面より荷重反力ＦＲを受けるので、該部の縦撓みが大きくなり、これに伴い、サイド部からクラウン部が受ける曲げモーメントＭ1も大きくなる。このため、該部で発生する外向きの力ＦＷが大きくなって不意の横力となる。これにより直進安定性が損なわれる。
【００２５】
また、車両の旋回走行時には、図6(a)に示すように、断面内で矢印Ｍ2で示す方向に回転するように変形するため、横力出側に位置するトレッド部101の接地端部108bが浮き気味になり、図6(b)に示すように、横力出側の接地端部108bで、接地長ｙが短くなるような接地形状109になる結果、従来のクラウン形状を有するタイヤでは、十分な旋回性能が得られなかった。
【００２６】
このため、発明者は旋回走行時における接地形状の適正化を図るため検討を行ったところ、車両内側15に位置するトレッド部４のクラウンショルダー部10inで測定したときのタイヤ半径ｒinを、車両外側16に位置するトレッド部のクラウンショルダー部10outで測定したときのタイヤ半径ｒoutよりも大きくして、トレッド部４のクラウン形状をタイヤ赤道面13に対して非対称に形成すれば、図7(b)における轍斜面からの反力ＦＲを減ずることができるので、該部におけるモーメントＭ1、ひいては力ＦＷを減ずることができ、外乱の原因となる不意の横力を減ずることが可能となる。
【００２７】
また、旋回時にも、図5(a)に示す破線のタイヤ形状から実線のタイヤ形状に変形して、横力出側の接地端部17bの浮き上がりが抑制され、図5(b)に示すような接地長yが接地幅xにわたってほぼ等しい矩形状の接地形状18が得られ、この結果、旋回性能が格段に向上することを見出した。
【００２８】
さらに、通常のタイヤのトレッド部がクラウン形状を有していることに起因して、特にトレッド部のクラウンショルダー部には、図７に示すように、その反力として外向きの力ＦＷが作用し、クラウンショルダー部にタイヤ周方向に延びる主溝が配設されている場合には、図８に示すように、この周方向溝104の外側溝壁104aの開口端部105に、前記力ＦＷによって、いわゆるめくれが生じやすく、加えて、その反動として、クラウンショルダー部101の接地部分の略幅方向中央部106に浮き上がりが生じる結果、クラウンショルダー部101の接地性が悪化する傾向がある。これが、旋回時や高速走行時の修正操舵時の操舵応答性の低下の一因となり、旋回性能や直進安定性の悪化を招くことになる。
【００２９】
このため、発明者は高速走行時における直進走行性を向上させるための検討を行ったところ、車両内側15に位置するトレッド部４のクラウンショルダー部10inのクラウン形状を、(ｄ2／ｄ1)／（Ｌ2／Ｌ1）≧0.20、好ましくは0.25≦(ｄ2／ｄ1)／（Ｌ2／Ｌ1）≦0.40、ｄ2×Ｌ1／Ｌ2−ｄ1≧0.8、好ましくは1.0 ≦ｄ2×Ｌ1／Ｌ2−ｄ1 ≦1.5、及びｄ3／ｄ2≧1.2、好ましくは２≦ｄ3／ｄ2≦５の関係式を満足するように形成し、かつ、車両外側16に位置するトレッド部４のクラウンショルダー部10outのクラウン形状を、(ｄ2／ｄ1)／（Ｌ2／Ｌ1）≧0.18、好ましくは0.20≦(ｄ2／ｄ1)／（Ｌ2／Ｌ1）≦0.35及びｄ2×Ｌ1／Ｌ2−ｄ1≧0.6、好ましくは0.7≦ｄ2×Ｌ1／Ｌ2−ｄ1 ≦1.2の関係式を満足するように形成することによって、上述した旋回性能を悪化させることなく、高速走行時における直進走行性を向上できることを見出し、この発明を完成させるに至ったのである。
【００３０】
尚、(ｄ2／ｄ1)／（Ｌ2／Ｌ1）比を一定値以上にすることは、トレッド部のクラウンショルダー部の特定位置Ｐ1と特定位置Ｐ2の間のクラウン形状の傾斜度を一定以上にすることを意味し、また、ｄ2×Ｌ1／Ｌ2−ｄ1を一定値以上とすることは、トレッド部のクラウンショルダー部の開口端位置Ｏと特定位置Ｐ1の間のクラウン形状の傾斜度を一定以下に緩やかにすることを意味する。(ｄ2／ｄ1)／（Ｌ2／Ｌ1）比とｄ2×Ｌ1／Ｌ2−ｄ1を一定値以上に設定することによって、トレッド部の前記特定位置Ｐ1のクラウン形状を突出させることができ、前記力ＦＷによる特定位置Ｐ1でのトレッド接地端部での浮き上がりを抑制することができる。
【００３１】
ここで、車両内側15に位置するクラウンショルダー部10inでは、横力ＳＦと前記力ＦＷとが相俟って路面から受ける力が、車両外側16に位置するクラウンショルダー部10outよりも大きくなる傾向があるため、上記主溝11inの開口端部Ｏでめくれが生じやすいとともに、その反動として、クラウンセンター部12が浮き上がりも生じやすくなる。
【００３２】
このため、車両内側15に位置するクラウンショルダー部10inでは、上記効果を大きくする必要があることから、車両外側16に位置するクラウンショルダー部10outに比べて上記各式の下限値を大きく設定した。尚、上記式の下限値をそれぞれ上記数値以上でないと、上記主溝の開口端部Ｏで生じるめくれと、クラウンセンター部での浮き上がりを抑制する効果が十分に得られなくなる。
【００３３】
また、車両内側15に位置するクラウンショルダー部10inで、上記規定に加えて、さらにｄ3／ｄ2比を一定値以上にすることは、トレッド部4のクラウン形状をタイヤ赤道面13に対して非対称に形成することによって、車両内側15に位置するクラウンショルダー部10inの接地端部近傍が突出するのを抑制する、すなわち、かかる接地端部近傍位置でのタイヤ半径をより小さくすることを意味する。
【００３４】
つまり、この発明では、車両内側15に位置するトレッド部4のクラウンショルダー部10inで測定したときのタイヤ半径ｒinを、車両外側16に位置するトレッド部4のクラウンショルダー部10outで測定したときのタイヤ半径routよりも大きくしてトレッド部４のクラウン形状を非対称にしてあるため、ｄ3／ｄ2が1.2以上でないと、タイヤに横力が作用しない直進走行時などでは、車両内側15に位置するトレッド部４のクラウンショルダー部10inの接地端部の接地圧が高くなりすぎ、該部分での偏摩耗や故障の原因になるから、該部分の突出を防止するため、車両外側16に位置するトレッド部4のクラウンショルダー部10outではｄ3／ｄ2≧1.2をさらに限定したのである。
【００３５】
尚、接地幅ｘは、クラウン形状の設定やタイヤへの負荷荷重によって変化するので、接地端と一致する点を規定することは不可能であることから、この発明では、接地端のタイヤ幅方向の内外の位置である特定位置Ｐ2及びＰ3を用いて規定した。
【００３６】
また、この発明では、タイヤ断面高さ位置19が、タイヤ赤道面位置13よりも車両内側15にオフセット配置されて配置されることが好ましい。このようにオフセット配置すれば、車両外側16に位置するトレッド部４のクラウンショルダー部10outの曲率半径を急激に小さくしなくても、車両内側15に位置するトレッド部４のクラウンショルダー部10inで測定したときのタイヤ半径ｒinを、車両外側16に位置するトレッド部４のクラウンショルダー部10outで測定したときのタイヤ半径ｒoutよりも大きく設定することが容易になるからである。
【００３７】
この場合、タイヤ断面高さ位置19をタイヤ赤道面位置13からタイヤ幅方向に沿って測定したときのオフセット距離をＯＳとするとき、0.01≦ＯＳ／ＴＷ≦0.25の関係式を満足することが好ましく、より好ましくは0.02≦ＯＳ／ＴＷ≦0.20である。ＯＳ／ＴＷが0.01未満だと、実質上オフセットの効果が十分に得られなくなるからであり、また、ＯＳ／ＴＷが0.25超えだと、車両内側15に位置するトレッド部４のクラウンショルダー部10inの突出量が大きくなりすぎ、接地形状の変形が大きくなるため、直進安定性能や旋回性能が却って悪化する傾向があるからである。
【００３８】
また、前記クラウンショルダー部に位置する、最も接地端に近い主溝11in又は11outの両溝壁14a,14bのうち、タイヤ幅方向外側に位置する溝壁である外側溝壁14aの開口端位置Ｏは、タイヤ赤道面13側に位置するトレッド部４のクラウン形状を延長したときの仮想延長線ｍよりもタイヤ径方向内側に位置すれば、前記主溝11in又は11outの開口端部でのめくれをより一層防止することができる点で好ましい。
【００３９】
この場合、前記主溝11in又は11outの溝深さをＤとし、その外側溝壁14aの開口端位置Ｏと前記仮想延長線ｍとの間のタイヤ径方向距離をｇとするとき、前記主溝11in又は11outは、車両内側15及び車両外側16に位置するクラウンショルダー部10in,10outとも、0.01≦ｇ／Ｄ≦0.20の関係式を満足するように構成することが、前記主溝11in又は11outの開口端部でのめくれをより一層防止する点で、より好適である。前記ｇ／Ｄが0.01未満では、タイヤ径方向距離ｇを設けることによる効果が十分に得られなくなるおそれがあるからであり、また、前記ｇ／Ｄが0.20超えでは、前記主溝11in又は11outの開口端部の浮き上がりが生じやすくなる傾向があるからである。
【００４０】
加えて、横力発生時に、車両内側15に位置するクラウンショルダー部10inが受ける力ＦＷと相俟って、車両外側16に位置するクラウンショルダー部10outよりも大きくなる傾向があるため、前記主溝の外側溝壁14aの開口端位置Ｏと前記仮想延長線ｍとの間のタイヤ径方向距離ｇは、車両内側15に位置するクラウンショルダー部10inで、車両外側16に位置するクラウンショルダー部10outよりも大きくすることがより好ましい。
【００４１】
図４は、適正化を図ったクラウン形状を有する空気入りタイヤを、車両の車幅中心線20を含む平面に対し対称になるように、車両の左右両側に装着した状態を示したものであり、このようにタイヤを車両に装着することによって、この発明の上記効果を十分に発揮することができる。
【００４２】
上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【００４３】
【実施例】
次に、この発明に従う空気入りタイヤを試作し、性能評価を行ったので、以下で説明する。
実施例１〜３のタイヤはいずれも、図２に示すタイヤのクラウン形状を有し、タイヤサイズが235／45ZR17である乗用車用空気入りラジアルタイヤであり、カーカスを２枚のプライで構成し、このプライコードを1000Ｄ／２のポリエステルコードとし、ベルトを、スチールコードを交差するように積層した２層の交差ベルト（コード角度：タイヤ赤道面に対して±22°、コード構造：１×５）とし、そのベルトの外周に、1260Ｄ／２のナイロンコードをらせん巻回した１枚の広幅のキャップ層（コード角度：タイヤ赤道面に対して０°）と、このキャップ層の両端に、1260Ｄ／２のナイロンコードをらせん巻回した各１枚の狭幅のキャップ層（コード角度：タイヤ赤道面に対して０°）を配設した。トレッド部のクラウン形状に関する数値等は表１に示す。
尚、比較のため、クラウン形状がタイヤ赤道面を挟んで対称である比較タイヤ（比較例）についても試作したので、表1に併記する。
【００４４】
（性能評価）
上記各供試タイヤを標準リム（８JJ）に装着し、タイヤ内圧：240kPa及びタイヤ荷重：最大負荷能力（6.37ｋＮ）の70％である4.46ｋＮで、セーフティウォークを貼りつけたフラットベルト式試験機のフラットベルト上で速度50ｋｍ／ｈで負荷転動させ、この状態で、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を測定し、この測定値から旋回性能を評価した。
【００４５】
また、上記各供試タイヤを標準リム（８JJ）に装着し、タイヤ内圧：240kPa適用したタイヤ車輪を、2500ｃｃの後輪駆動車（国産スポーツタイプ乗用車）のテスト車両に装着し、テストドライバーを含む乗員２名で速度60〜120ｋｍ／ｈの範囲で直進走行、レーンチェンジ走行等を実施し、それぞれの走行結果を纏めてフィーリングにより、10点満点評価を行い、これにより高速走行時の直進安定性を評価した。
【００４６】
表1にこれらの評価結果を示す。尚、表1中の旋回性能は、比較例を100とした指数比で示してあり、また、直進安定性は比較例に対しアップした分の数値を示してあり、旋回性能及び直進安定性とも数値が大きいほど性能が優れていることを意味する。
【００４７】
【表１】
表１の結果から、実施例１〜３はいずれも、比較例に比べて旋回性能及び高速走行時の直進安定性が優れている。
【００４９】
【発明の効果】
この発明によれば、トレッド部、特にクラウンショルダー部のクラウン形状の適正化を図ることによって、高速走行時における直進安定性と、旋回性能の双方を高次元で満足させた空気入りタイヤ、特に、比較的重量の重い車両に装着される偏平率が60％以下の偏平タイヤを提供することが可能になった。
特に、この発明は、上記タイヤを、車両の車幅中心線を含む平面に対し対称になるように、車両の左右両側に装着すれば、上記効果を顕著に奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に従う空気入りタイヤの幅方向断面図である。
【図２】 図1のタイヤのトレッド部のクラウン形状を示す図である。
【図３】 図２に示すトレッド部のクラウンショルダー部のクラウン形状を拡大して示す図である
【図４】 この発明のタイヤを車両に装着したときの状態を示す概略平面図である。
【図５】 (a)は、この発明のタイヤに横力が作用する前後のタイヤの状態を示す図であり、(b)は、その接地形状を示す図である。
【図６】 (a)は、従来タイヤに横力が作用する前後のタイヤの状態を示す図であり、(b)は、その接地形状を示す図である。
【図７】 負荷荷重時のタイヤの変形状態を示す図である。
【図８】 トレッド部のクラウンショルダー部に主溝がある場合の従来タイヤにおいて、主溝の開口端部で生じやすいめくれを説明するための図である。
【符号の説明】
１ 空気入りタイヤ
２ ビード部
３ サイドウォール部
４ トレッド部
５ カーカス
６ カーカスのクラウン部
７ ベルト
８ キャップ層
９ レイヤ層
10in,10out トレッド部のクラウンショルダー部
11in,11out,11c1,11c2 主溝
12 クラウンセンター部
13 タイヤ赤道面
14a 主溝の外側溝壁
14b 主溝の内側溝壁
15 車両内側
16 車両外側
17a 横力入側のトレッド部の接地端部
17b 横力出側のトレッド部の接地端部
18 接地形状
19 タイヤ断面高さ位置
20 車幅中心線
Claims (7)
- 一対のビード部と、該ビード部からそれぞれタイヤ径方向外方に向かって延びる一対のサイドウォール部と、これら両サイドウォール部に跨って延びるトレッド部とを具えるとともに、それらの各部にわたってトロイド状に延びるカーカスと、該カーカスのクラウン部とトレッド部の間に配設したベルトとを具え、トレッド部の各クラウンショルダー部に、実質上タイヤ周方向に延びる少なくとも１本の主溝を配設した空気入りタイヤにおいて、
タイヤの車両装着姿勢にて、車両内側に位置するトレッド部のクラウンショルダー部で測定したときのタイヤ半径を、車両外側に位置するトレッド部のクラウンショルダー部で測定したときのタイヤ半径よりも大きくして、トレッド部のクラウン形状をタイヤ赤道面に対して非対称に形成し、
前記クラウンショルダー部に位置する、最も接地端に近い主溝の両溝壁のうち、タイヤ幅方向外側に位置する溝壁である外側溝壁の開口端位置をＯとし、この開口端位置（Ｏ）から所定のタイヤ幅方向距離であるＬ1、Ｌ2、Ｌ3だけ離れたトレッド部のクラウンショルダー部の特定位置をそれぞれＰ1、Ｐ2、Ｐ3とし、これらの特定位置（Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3）の前記開口端位置（Ｏ）からのタイヤ径方向距離をそれぞれｄ１、ｄ2、ｄ3とし、トレッド幅をＴＷとし、前記タイヤ幅方向距離（Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3）が0.03≦Ｌ1／ＴＷ≦0.07、0.08≦Ｌ2／ＴＷ≦0.15、0.18≦Ｌ3／ＴＷの関係式を満足するとき、
車両内側に位置するトレッド部のクラウンショルダー部のクラウン形状は、(ｄ2／ｄ1)／（Ｌ2／Ｌ1）≧0.20、ｄ2×Ｌ1／Ｌ2−ｄ1≧0.8及びｄ3／ｄ2≧1.2の関係式を満足するように形成し、かつ
車両外側に位置するトレッド部のクラウンショルダー部のクラウン形状は、(ｄ2／ｄ1)／（Ｌ2／Ｌ1）≧0.18及びｄ2×Ｌ1／Ｌ2−ｄ1≧0.6の関係式を満足するように形成することを特徴とする空気入りタイヤ。 - タイヤ断面高さ位置は、タイヤ赤道面位置よりも車両内側にオフセット配置される請求項１記載の空気入りタイヤ。
- タイヤ断面高さ位置をタイヤ赤道面位置からタイヤ幅方向に沿って測定したときのオフセット距離をＯＳとするとき、0.01≦ＯＳ／ＴＷ≦0.25の関係式を満足する請求項２記載の空気入りタイヤ。
- 前記クラウンショルダー部に位置する、最も接地端に近い主溝の両溝壁のうち、タイヤ幅方向外側に位置する溝壁である外側溝壁の開口端位置（Ｏ）は、タイヤ赤道側に位置するトレッド部のクラウン形状を延長したときの仮想延長線よりもタイヤ径方向内側に位置する請求項１、２又は３記載の空気入りタイヤ。
- 前記主溝の溝深さをＤとし、その外側溝壁の開口端位置（Ｏ）と前記仮想延長線との間のタイヤ径方向距離をｇとするとき、前記主溝は、車両内側及び車両外側にに位置するクラウンショルダー部とも、0.01≦ｇ／Ｄ≦0.20の関係式を満足するように構成する請求項４記載の空気入りタイヤ。
- 前記主溝の外側溝壁の開口端位置（Ｏ）と前記仮想延長線との間のタイヤ径方向距離（ｇ）は、車両内側に位置するクラウンショルダー部で、車両外側に位置するクラウンショルダー部よりも大きい請求項５記載の空気入りタイヤ。
- 請求項１〜６のいずれか１項記載の空気入りタイヤを、車両の車幅中心線を含む平面に対し対称になるように、車両の左右両側に装着することを特徴とする空気入りタイヤの装着方法。
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