JP4286578B2

JP4286578B2 - タイヤ

Info

Publication number: JP4286578B2
Application number: JP2003130536A
Authority: JP
Inventors: 秀行土橋
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2002-05-08
Filing date: 2003-05-08
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2023-05-08
Also published as: JP2004026141A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非対称トレッドパターンを具えたタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トレッド部に、周方向に延在する主溝と、これらの主溝に交差し、幅方向一方の端から、他方の端に横断する副溝とによって形成されるブロックを具えたタイヤにおいて、トレッドパターンのネガティブ率を、赤道面で区切られる左右それぞれの半部で異ならせるタイヤが知られている。これは、タイヤの車両装着姿勢において、タイヤの車両外側半部は、このタイヤの車両内側側半部に比べて、操舵時に荷重を負担する割合が大きいため、トレッド踏面部における陸部の面積を大きくする必要があり、一方、トレッド踏面部全体では十分な排水能力を確保しなければならず、このことは、必然的にタイヤの車両内側半部のネガティブ率をタイヤの車両内側半部のそれより大きくすることになるからである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような、車両内側半部におけるトレッドパターンのネガティブ率を他の半部より大きくした従来のタイヤでは、それぞれの半部のトレッド踏面部に占める陸部の面積比が互いに異なることに起因する磨耗速度の不均一が生じ、それぞれの半部での磨耗量の違いは、さらに磨耗速度の不均一を加速し、タイヤの磨耗寿命を大きく縮めてしまうという問題があった。本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、ネガティブ率の異なる左右の半部を有するタイヤにおいて、それぞれの半部における磨耗速度を同程度とするタイヤを提供し、よって、タイヤの磨耗寿命の向上に資することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明はなされたものであり、その要旨構成ならびに作用を以下に示す。
【０００５】
請求項１に記載のタイヤは、周方向に延在する主溝と、これらの主溝に交差し、タイヤ幅方向の一方の端から他方の端まで横断する副溝と、これらの溝によって形成されるブロックとを有するトレッド踏面部を具え、タイヤの赤道面で区切られる、左右それぞれの半部で、ネガティブ率が互いに異なるトレッドパターンを有するタイヤであって、
ネガティブ率が大きい方の前記半部における溝壁の、タイヤ半径方向に対する傾斜角度の平均値を、他の半部における溝壁の傾斜角度の平均値より大きくすることにより、ネガティブ率が大きい方の前記半部の平均ブロック剛性を、他の半部における平均ブロック剛性よりも大きくしてなるものである。
【０００６】
ブロックに加わる応力が大きくなるとそれに応じて歪も大きくなり、よって、このブロックの磨耗速度は速くなるので、同じ力に対して、面積の小さなブロックでは磨耗速度が速くなるが、一方、このブロックの剛性が高いと同じ応力が作用しても、このブロックに発生する歪は小さくなり、よって、磨耗速度を抑制することができる。
【０００７】
本発明にかかるこのタイヤによれば、ネガティブ率が大きい方の前記半部における平均ブロック剛性を、他の半部における平均ブロック剛性よりも大きくしたので、それぞれの半部におけるブロックの平均応力差を打ち消すよう、それぞれの半部の平均ブロック剛性を設定することができ、その結果、左右それぞれの半部における磨耗速度を均一にすることができる。
【０００８】
なお、平均ブロック剛性とは、ブロック毎の剛性を求め、各半部毎に、これらの求めた剛性を平均化したものである。また、ブロック剛性の定義に関し、例えば、タイヤ半径方向と平行に、すなわち接地面に垂直に立つ溝壁に囲まれたブロックの横の面に直角に作用する力すなわち接地面に平行な力に対するブロック剛性として式（１）で定義されるものを用いることができる。
Ｇ＝ａ・ｂ・Ｅ／（１＋０．４（ｔ／ａ）^２）（１）
ただし、
ａ、ｂおよびｔは、それぞれ、ブロックの縦、横および高さを表わし、Ｅはブロックを形成するゴム材料の縦弾性係数である。なお、ｔに関し、これらがブロック内で一定でない場合、ブロック毎に平均値をとるものとする。
【００１０】
また、このタイヤによれば、傾斜角度を大きくすることにより、ネガティブ率の増加とブロック剛性の強化との両方を同時にもたらすことができ、簡易に、目的を達成することができる。
なお、溝壁の傾斜角度の平均値とは、半部内の全ての溝の溝壁について、微小単位長さの溝毎に溝壁の傾斜角度を求め、これらの平均値を計算したものである。
【００１１】
請求項２に記載のタイヤは、請求項１に記載するところにおいて、ネガティブ率が大きい方の前記半部における前記主溝の溝壁の前記傾斜角度を、他の半部の前記主壁のいずれの部分の溝壁の傾斜角度よりも大きくしてなるものである。
【００１２】
このタイヤは、タイヤの周方向に延在する主溝の溝壁の傾斜角度を大きくして、この半部の剛性を高めたので、特に、タイヤ横方向の剛性を高めることができ、操舵時の操縦安定性を向上させる必要性が高い場合には好適なタイヤとなる。
【００１３】
以上の説明において、「ネガティブ率」とは、式（２）により規定されるネガティブ率Ｎ（％）とする。
Ｎ＝（１−Ａｒ／Ａｎ）ｘ１００（％）（２）
【００１４】
ここで、Ａｒは、所定リムに装着され、所定内圧を充填されたタイヤに所定荷重が静的に付加された条件下での、トレッドの実接地面積であり、また、Ａｎは、同条件下での、トレッドの接地部分の外輪郭線で囲まれる部分の面積であり、ここでいう所定荷重、所定内圧および所定リムとは、次の説明に従うものとする。
【００１５】
すなわち、所定荷重とは所定の産業規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重（最大負荷能力）のことであり、所定内圧とは同規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重（最大負荷能力）に対応する空気圧のことであり、また所定リムとは同規格に記載されている適用サイズにおける標準リム（または“ＡｐｐｒｏｖｅｄＲｉｍ”、“ＲｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄＲｉｍ”）のことである。かかる産業規格については、タイヤが生産もしくは使用される地域においてそれぞれ有効な規格が定められており、これらの規格は、例えば、アメリカ合衆国では“ＴｈｅＴｉｒｅａｎｄＲｉｍＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＩｎｃ．ＹＥＡＲＢＯＯＫ”（デザインガイドを含む）により、欧州では、“ＴｈｅＥｕｒｏｐｅａｎＴｉｒｅａｎｄＲｉｍＴｅｃｈｎｉｃａｌＯｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎＳｔａｎｄａｒｄｓＭａｎｕａｌ”により、日本では日本自動車タイヤ協会の“ＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫ”によりそれぞれ規定されている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図1ないし図３に基づいて説明する。図１は、本発明に係るタイヤ１のトレッドパターン図である。タイヤ赤道面Ｅに平行な面Ｘ１から面Ｘ２まで延在するトレッド踏面部１０には、タイヤ周方向に延在する六本の主溝２Ｌ、２Ｒと、これらの主溝２Ｌ、２Ｒと交差して、Ｘ１面からＸ２面まで横断する複数本の副溝３と、これらの溝２Ｌ、２Ｒ、３によって区画されて形成されるブロック４とを具えている。このタイヤ１の、赤道面Ｅから面Ｘ１までの左側半部１１Ｌと、赤道面Ｅから面Ｘ２までの右側半部１１Ｒとでは、左側半部１１Ｌの方がネガティブ率が右側半部１１Ｒより高い。そして、このタイヤを車両に装着するに際しては、右側半部１１Ｒが車両の外側に位置し、左側半部１１Ｌが車両の内側に位置するよう取りつけられる。
【００１７】
図２は、図１におけるII−II断面を示すトレッド部の断面図であり、図３は、図１におけるIII−III断面を示すトレッド部の断面図である。左側半部１１Ｌの主溝２Ｌの溝壁角度αＬが、右側半部１１Ｒの溝壁角度αＲより大きくなるようトレッド踏み面部１０を構成することにより、左側半部１１Ｌのブロック剛性を、右側半部１１Ｒのブロック剛性より大きくしている。なお、ここで、溝壁角度αＬ、αＲは、タイヤ半径方向Ｄに対する傾斜角度として定義した。
【００１８】
ここで、溝壁角度によりブロック剛性を変化させる場合の、ブロック剛性の大小を表わすブロック剛性指数として、例えば、ブロックの縦、横、高さがそれぞれａ、ｂおよびｔであるブロックの横の面に直角に作用する力すなわち接地面に平行な力に対して、式（３）で定義されるＧを用いることができる。
Ｇ＝ａ・ｂ・ｓｉｎ（α）／（１＋０．４（ｔ／ａ）^２）（３）
ただし、
αは、このブロックの横の面の、タイヤ半径方向Ｄに対する溝壁角度である。なお、ｔおよびαに関し、これらがブロック内で一定でない場合、ブロック毎に平均値をとるものとする。
【００１９】
そして、左右のそれぞれの側の半部１１Ｒ、１１Ｌ同士のネガティブ比の差は、３〜１０％の範囲とするのが好ましい。また、壁面角度を変えてブロック剛性を変える場合、周方向に配設された主溝２Ｌ、２Ｒの壁面に対して角度を変えるのが好ましく。その場合、溝壁角度αは５〜１５度とするのが好ましい。ただし、副溝３に対しても角度変更を行うこともでき、その場合、設ける角度差は３度以下が好ましい。
【００２０】
【実施例】
図１のトレッドパターンを有する実施例のタイヤ１を製作して、その磨耗速度を測定し、これを、同じトレッドパターンを有する従来例のタイヤの磨耗速度と比較した。それぞれのタイヤの仕様ならびに測定結果を表１に示す。なお、表中のブロック剛性指数はタイヤの横方向、すなわちタイヤ回転軸に平行に作用する力に対するものとして式（３）で定義にしたがって計算したものである。
【００２１】
【表１】

【００２２】
表１における磨耗速度指数は、以下のようにして算出した。すなわち、実施例のタイヤ四本をこのタイヤサイズを標準装着とする車両に取り付け、それぞれのタイヤの車両装着姿勢における車両内側半部と、車両外側半部について、新品時の溝深さと一万ｋｍ走行時の溝深さとを測定し、測定された二つの溝深さから、溝深さが１．６ｍｍになるまでの走行距離を外挿した。溝深さの測定値は、車両内側半部、車両外側半部のそれぞれについて、一本のタイヤごとに四箇所測定した後平均値を求め、これらの平均値をさらに、車両に装着された四本のタイヤについて平均化して求めた。従来例のタイヤについても同様にして、車両内側半部、車両外側半部それぞれについて外挿走行距離を求めた。これら、四つの外挿走行距離から、従来例の車両外側半部に対する外挿走行距離指数を１００として、他の三つの外挿走行距離指数を、これに対する比として表した。この指数が小さいほど、走行距離が短く、磨耗速度が速いことを意味する。
【００２３】
表１から明らかなように、従来例においては、車両装着姿勢における車両内側半部の磨耗が早く進行し、これがタイヤの寿命を短くするのに対比して、実施例のタイヤにおける、車両外側半部と車両内側半部との磨耗速度は、ともにゆっくりしていて、磨耗によるタイヤの寿命を長くすることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べたところから明らかなように、本発明によれば、ネガティブ率が大きい方の半部における平均ブロック剛性を、他の半部における平均ブロック剛性よりも大きくしたので、それぞれの半部における磨耗速度を同程度とすることができ、よって、タイヤの磨耗寿命の長いタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るタイヤのトレッドパターン図である。
【図２】図１のII−II断面を示す断面図である。
【図３】図１のIII−III断面を示す断面図である。
【符号の説明】
１タイヤ
２Ｌ、２Ｒ主溝
３副溝
４ブロック
１０トレッド踏面部
１１Ｌ、１１Ｒタイヤの半部
Ｅ赤道面
Ｄタイヤ半径方向

Claims

周方向に延在する主溝と、これらの主溝に交差し、タイヤ幅方向の一方の端から他方の端まで横断する副溝と、これらの溝によって形成されるブロックとを有するトレッド踏面部を具え、タイヤの赤道面で区切られる、左右それぞれの半部で、ネガティブ率が互いに異なるトレッドパターンを有するタイヤであって、
ネガティブ率が大きい方の前記半部における溝壁の、タイヤ半径方向に対する傾斜角度の平均値を、他の半部における溝壁の傾斜角度の平均値より大きくすることにより、ネガティブ率が大きい方の前記半部の平均ブロック剛性を、他の半部における平均ブロック剛性よりも大きくしてなるタイヤ。
ネガティブ率が大きい方の前記半部における前記主溝の溝壁の前記傾斜角度を、他の半部の前記主壁のいずれの部分の溝壁の傾斜角度よりも大きくしてなる請求項１に記載のタイヤ。