JP4290481B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ショルダー部の輪郭の曲率半径、及びショルダー部の接地端付近におけるボイド比が、タイヤ赤道線に対して左右非対称な空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、空気入りタイヤに生じる摩耗現象のうち、センター部に比べてショルダー部の摩耗速度が速いものは、ショルダー摩耗と呼ばれている。このようなショルダー摩耗としては、アライメントのキャンバー角がネガティブ方向に比較的大きい車両において、タイヤのイン側の接地圧が増加するために発生するイン側ショルダー摩耗が知られている。
【０００３】
このイン側ショルダー摩耗を抑制する方法としては、非対称トレッド形状や非対称トレッドパターン等が提案されている。具体的には、アウト側に比べて、
（１）イン側のショルダー部の曲率半径（トレッド部からサイド部に連なる補助曲率半径）を小さく設定して接地幅を広げる方法（例えば特許文献１参照）、
（２）イン側のショルダー部の溝面積比率（ボイド比）を小さくする方法（例えば特許文献２参照）、
（３）イン側のショルダー部のブロック剛性を下げる方法（例えば特許文献３参照）、
が知られている。これらの方法により、アウト側に比べてイン側の接地圧力やブロックの横力や前後力を低減でき、イン側ショルダー摩耗を抑制することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−９６９１０号公報（第２頁、図１）
【特許文献２】
特開２００２−１７８７１３号公報（第２頁、図１）
【特許文献３】
特開平１１−３２１２３７号公報（第２頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記（１）のように、イン側とアウト側のショルダー部の曲率半径の差が大きくなると、イン側ショルダー摩耗を抑制する効果が生じるものの、操縦安定性など、他のタイヤ性能への悪影響が大きくなるため、イン側とアウト側の差を余り大きくするのは妥当でない。
【０００６】
また、上記（２）のように、イン側のショルダー部の溝面積比率を小さくする方法では、その差が大きくなるとトレッドゴムの左右重量比がアンバランスになるため、タイヤ幅方向のユニフォミティを損ない易くなる。その結果、車両が真っ直ぐ進まない片流れ現象、いわゆるハンドル流れが生じ易くなる。
【０００７】
更に、上記（３）のように、イン側のショルダー部のブロック剛性を下げる方法では、境界部の内外で摩耗量の差が生じ易くなる。また、ショルダー部のブロック剛性を下げることにより、コーナリング性能などの操縦安定性が低下し易くなるという問題も生じる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、操縦安定性やハンドル流れ性を維持しつつ、イン側ショルダー摩耗を効果的に抑制することができる空気入りタイヤを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。
即ち、本発明の空気入りタイヤは、タイヤトレッドのクラウン部の表面に現れた曲率半径の輪郭と、バットレス部の表面に現れた曲率半径の輪郭にそれぞれ内接している両側ショルダー部の表面に現れた各々の曲率半径の輪郭が、タイヤ赤道線に対して左右非対称な空気入りタイヤにおいて、タイヤ装着時に車両の外側に位置する前記ショルダー部の表面に現れた輪郭の曲率半径をＲｓｏとし、車両の内側に位置する前記ショルダー部の表面に現れた輪郭の曲率半径をＲｓｉとするとき、５ｍｍ≦Ｒｓｏ−Ｒｓｉ≦３０ｍｍを満たし、車両の外側に位置する前記ショルダー部の接地端から接地幅の１／６の領域におけるボイド比をＶｏとし、内側に位置する前記ショルダー部の接地端から接地幅の１／６の領域におけるボイド比をＶｉとするとき、０％＜Ｖｏ−Ｖｉ≦１５％を満たし、車両の外側に位置する前記ショルダー部の接地端から接地幅の１／６の領域における溝深さをＤｏとし、内側に位置する前記ショルダー部の接地端から接地幅の１／６の領域における溝深さをＤｉとするとき、−２．０ｍｍ≦Ｄｏ−Ｄｉ≦０ｍｍを満たすことを特徴とする。
【００１０】
ここで、接地端とは、タイヤを適用リムに装着した後、内圧を１８０ｋＰａとし、表示されたタイヤの最大負荷能力の８８％に相当する質量を荷重負荷した際に、平面路面に接地する両側の最外部の位置を指す。また、接地端から接地幅の１／６の領域におけるボイド比は、当該領域内の溝部面積の百分率（％）を指す。
【００１１】
本発明によると、曲率半径Ｒsoと曲率半径Ｒsiとが上記のような関係にあるため、操縦安定性等に影響をほとんど与えない範囲でイン側の接地面積を広げることにより、イン側の接地圧を低減してイン側ショルダー摩耗を抑制することができる。また、ショルダー部のイン側のボイド比がアウト側より小さいため、イン側の接地面積を広げることにより、イン側の接地圧を低減してイン側ショルダー摩耗を抑制することができる。その際、両側のボイド比の差が一定範囲内で、しかも溝深さをイン側で大きくしているため、タイヤの左右重量バランスが改善され、タイヤ幅方向のユニフォミティを維持し易くなる。その結果、操縦安定性やハンドル流れ性を維持しつつ、イン側ショルダー摩耗を効果的に抑制することができる。
【００１２】
本発明において、前記ボイド比ＶｏとＶｉ、及び前記溝深さＤｏとＤｉの関係が、０．９≦（Ｖｏ×Ｄｏ）／（Ｖｉ×Ｄｉ）≦１．１を満たすことが好ましい。この条件を満たす場合、イン側とアウト側の溝体積が略等しくなるため、より確実にタイヤ幅方向のユニフォミティを維持できるようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一例を示す空気入りタイヤの断面の輪郭を示す概略図、図２は同要部拡大図である。
【００１４】
図１において、１はタイヤトレッド、２はタイヤトレッド１のクラウン部、３はショルダー部、４はバットレス部である。５はタイヤトレッド１の中央を走るタイヤ赤道線、６はタイヤ最大幅を示す仮想線である。
【００１５】
このショルダー部３におけるタイヤ外周面の曲率半径Ｒso、Ｒsiの輪郭７１、７２は、図に示す通り、上記クラウン部２の表面に現れた曲率半径Ｒt の輪郭８１、８２と、上記バットレス部４の表面に現れた曲率半径Ｒb の輪郭９１、９２にそれぞれ内接している。なお、図２中、波線８３は上記曲率半径Ｒt の輪郭８１の仮想延長線であり、波線９３は上記曲率半径Ｒb の輪郭９１の仮想延長線である。
【００１６】
また、ショルダー部３の表面に現れた曲率半径Ｒso、Ｒsiの輪郭７１、７２は、図１に示す様に、タイヤ赤道線５に対して左右非対称である。すなわち、タイヤ装着時に車両の外側に位置する上記ショルダー部の表面に現れた輪郭７１と、同内側に位置する上記ショルダー部の表面に現れた輪郭７２が非対称の曲率半径にて構成されている。
【００１７】
本発明では、５ｍｍ≦Ｒso−Ｒsi≦３０ｍｍを満たし、好ましくは１０ｍｍ≦Ｒso−Ｒsi≦２０ｍｍを満たす。従って、車両の外側に位置する上記ショルダー部の輪郭７１の曲率半径Ｒsoは、車両の内側に位置する上記ショルダー部の輪郭７２の曲率半径Ｒsiより大きく構成されている。曲率半径の差が５ｍｍ未満であると、接地幅の増加による接地圧力の低減効果が少なく、イン側ショルダー摩耗を抑制できない。また、曲率半径の差が３０ｍｍを超えると、接地幅のイン側とアウト側の差が大きくなりすぎ、操縦安定性が悪化する。なお、曲率半径の差が上記範囲内であっても、以下で述べるようなボイド比ＶｏとＶｉの関係を満たさなければ、イン側ショルダー摩耗を抑制する効果は小さくなる。
【００１８】
この車両の外側に位置するショルダー部３の曲率半径Ｒsoと車両の内側に位置する輪郭７２の曲率半径Ｒsiとの具体的な数値としては、曲率半径Ｒsoが５〜８０ｍｍであり、車両の内側に位置する前記ショルダー部の表面に現れた輪郭の曲率半径Ｒsiが０〜５０ｍｍである場合が好ましい。
【００１９】
本発明では、クラウン部の表面に現れた円弧８１、８２の曲率半径Ｒt と、バットレス部４の表面に現れた円弧９１、９２の曲率半径Ｒb は、特に制限されない。なお、以上のタイヤの形状は、すべて標準内圧を基準に特定される。
【００２０】
本発明では、 車両の外側に位置する前記ショルダー部の接地端から接地幅の１／６の領域におけるボイド比をＶｏとし、内側に位置する前記ショルダー部の接地端から接地幅の１／６の領域におけるボイド比をＶｉとするとき、０％＜Ｖｏ−Ｖｉ≦２０％を満たし、好ましくは５％＜Ｖｏ−Ｖｉ≦１５％を満たす。ボイド比の差が０％以下であると、イン側の陸部接地面積の増加による接地圧力の低減効果が少なく、イン側ショルダー摩耗を抑制できない。ボイド比の差が２０％を超えると、陸部接地面積のイン側とアウト側の差が大きくなりすぎ、直進から旋回する際に操縦安定性が悪化し易くなる。なお、ボイド比Ｖｏ，Ｖｉの具体的な数値としては、ボイド比Ｖｏが０〜５０％、ボイド比Ｖｉが０〜５０％が挙げられる。
【００２１】
上記のように、イン側のボイド比Ｖｉをアウト側より小さくすると、トレッドゴムの左右重量比がアンバランスになり、タイヤ幅方向のユニフォミティを損ない易くなる。このため、イン側の陸部接地面積を増加させながら、重量バランスを改善することが望ましいが、本発明では、イン側の溝深さＤｉをアウト側より大きくすることにより、重量バランスを改善している。
【００２２】
即ち、車両の外側に位置する前記ショルダー部の接地端から接地幅の１／６の領域における溝深さをＤｏとし、内側に位置する前記ショルダー部の接地端から接地幅の１／６の領域における溝深さをＤｉとするとき、−２．０ｍｍ≦Ｄｏ−Ｄｉ≦０ｍｍを満たし、好ましくは−１．５ｍｍ≦Ｄｏ−Ｄｉ≦０．５ｍｍを満たす。なお、各領域における溝深さＤｏ，Ｄｉの具体的な数値としては、溝深さＤｏが０〜１２ｍｍ、溝深さＤｉが１．５〜１３．５ｍｍが挙げられる。
【００２３】
上記の観点から、前記ボイド比ＶｏとＶｉ、及び前記溝深さＤｏとＤｉの関係が、０．９≦（Ｖｏ×Ｄｏ）／（Ｖｉ×Ｄｉ）≦１．１を満たすことが好ましく、０．９７≦（Ｖｏ×Ｄｏ）／（Ｖｉ×Ｄｉ）≦１．０３を満たすことがより好ましい。この値が０．９未満又は１．１を超えると、タイヤ幅方向のユニフォミティを損なって、コニシティが大きくなり車両の片流れ現象、いわゆるハンドル流れが生じる傾向がある。
【００２４】
本発明では、トレッドパターンの形状は、前記ボイド比ＶｏとＶｉを満たす限り特に制限されないが、例えば図３に示すような、タイヤの赤道線５に対して非対称性を有しているトレッドパターンが挙げられる。
【００２５】
この例では、イン側の接地端ラインＬ１から接地幅ＣＷの１／６のラインＬ２よりややセンター側に、ほぼ周方向に連続し短い屈曲部２１ａを略一定間隔で有する周方向溝２１を備える。また、アウト側の接地端ラインＬ４から接地幅ＣＷの１／６のラインＬ３付近に、直線状の周方向溝２４を備え、さらに周方向溝２４よりセンター側に周方向溝２３を備える。周方向溝２３と周方向溝２１との間の領域には、ヘの字状に屈曲した傾斜溝２２を備える。
【００２６】
イン側のショルダー部には、やや傾斜しつつ周方向溝２１の手前まで延びる横溝２５を備える。また、アウト側のショルダー部から周方向溝２３までの領域には、やや傾斜した複数の横溝２６を備え、この横溝２６は、トレッド端から周方向溝２３の手前まで延びる横溝２６ａと、周方向溝２３からトレッド端の手前まで延びる横溝２６ｂとが、交互に配置されている。更に、横溝２６から接地端ラインＬ１を超える位置まで、陸部を横切って斜めに延びる、細溝２７が設けられている。
【００２７】
更に、周方向溝２４のセンター側の壁面と周方向溝２３のセンター側の壁面とは傾斜した壁面となっており、周方向溝２１と傾斜溝２２とで区画される陸部の先端も、傾斜した壁面となっている（図中のドット部）。
【００２８】
本発明では、トレッドパターン内でのゴム組成又はゴム自体の剛性が同一である場合に、操縦安定性やハンドル流れ性を維持しつつ、イン側ショルダー摩耗を効果的に抑制することができるという効果をバランス良く発揮できるが、トレッドパターン内でのゴム組成等は異なっていてもよい。但し、トレッドパターン内でのゴム自体の剛性は近似することが好ましい。
【００２９】
本発明のタイヤは、非対称性のトレッドパターンを有するため、装着方向又は回転方向が指定されたものとなる。そして、本発明は、非対称性のトレッドパターンを備えている空気入りタイヤであって、スポーツカー、セダン、ステーションワゴン、ＳＵＶ等のキャンバー角がネガティブ方向に比較的大きい車両に好適に用いることができる。
【００３０】
但し、本発明のタイヤは、これらに限定されず、断面幅の呼び：１３５〜３３５（ｍｍ）、偏平率：２５〜８０（％）を満たす乗用車用タイヤに用いることができる。また、本発明のタイヤは、ショルダー部の曲率半径を左右非対称とした金型等を使用して加硫成形することにより簡易に製造することができる。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。
【００３２】
図１〜図３に示した前記実施形態に準じて、表１に示すショルダー部の曲率半径、ボイド比、溝深さにて、タイヤサイズ２０５／４０ＺＲ１７の実施例タイヤ及び比較例タイヤを試作した。これらについて、イン側摩耗性能、操縦安定性、ハンドル流れ性を下記の評価方法にてそれぞれ評価した。その際、国産１６００ｃｃクラスの実車に空気圧２６０ｋＰａを充填したタイヤを装着し、ドライバー２名乗車の荷重条件にて、実車評価を行った。その結果を表１に併せて示す。なお、各タイヤはショルダー部の曲率半径、ボイド比、溝深さを除いてすべて同一の構成とした。
【００３３】
（イン側摩耗性能）
テストコースにて１００００ｋｍを走行させた後、イン側のショルダー部とタイヤセンター部との摩耗量を測定し、イン側摩耗量／センター部摩耗量について比較例１のタイヤを１００として指数評価した。各数値は大きいほど耐偏摩耗性が良好であることを示す。
【００３４】
（操縦安定性）
ドライ路面で、直進、レーンチェンジ、円旋回などの様々な走行モードにおいて、点数方式（１０点満点）で特に左右非対称感を重視した官能評価を行った。比較例１のタイヤを１００とする指数評価により行った。表中の各数値は大きいほど操縦安定性が良好であることを示す。
【００３５】
（ハンドル流れ性）
比較例１のタイヤを右側前後輪に装着固定し、比較例１〜４、実施例１〜３のタイヤを左側前後輪に順次装着していき、ドライ直進平坦路を１００ｋｍ／ｈの一定速度で一定区間１００ｍを、ステアリングから手を離して走行した時の車両の流れ量及びステアリング保舵時のハンドル流れ性の官能評価を行い、比較例１のタイヤを１００として指数評価した。数値は大きいほどハンドル流れ性が良好であることを示す。
【００３６】
【表１】

【００３７】
表１より明らかな様に、実施例のタイヤは、比較例１（従来例）のタイヤと比べて、いずれも操縦安定性やハンドル流れ性を維持しつつ、イン側ショルダー摩耗を効果的に抑制することができる。これに対して、イン側ボイド比を小さくし過ぎた比較例２〜３では、ハンドル流れ性が大きく低下した。また、イン側ショルダー部の溝深さを大きくし過ぎた比較例４では、操縦安定性が大きく低下した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一例を示す断面の輪郭を示す概略図
【図２】本発明の空気入りタイヤの一例を示す断面の輪郭を示す要部拡大図
【図３】本発明の空気入りタイヤのトレッドパターンの一例を示す展開図
【符号の説明】
１ タイヤトレッド
２ クラウン部
３ ショルダー部
４ バットレス部
５ タイヤ赤道線
７１ 曲率半径Ｒsoの輪郭（外側ショルダー部）
７２ 曲率半径Ｒsiの輪郭（内側ショルダー部）
Ｒso 曲率半径（外側ショルダー部）
Ｒsi 曲率半径（内側ショルダー部）

Claims (2)

1. タイヤトレッドのクラウン部の表面に現れた曲率半径の輪郭と、バットレス部の表面に現れた曲率半径の輪郭にそれぞれ内接している両側ショルダー部の表面に現れた各々の曲率半径の輪郭が、タイヤ赤道線に対して左右非対称な空気入りタイヤにおいて、
   タイヤ装着時に車両の外側に位置する前記ショルダー部の表面に現れた輪郭の曲率半径をＲｓｏとし、車両の内側に位置する前記ショルダー部の表面に現れた輪郭の曲率半径をＲｓｉとするとき、５ｍｍ≦Ｒｓｏ−Ｒｓｉ≦３０ｍｍを満たし、
   車両の外側に位置する前記ショルダー部の接地端から接地幅の１／６の領域におけるボイド比をＶｏとし、内側に位置する前記ショルダー部の接地端から接地幅の１／６の領域におけるボイド比をＶｉとするとき、０％＜Ｖｏ−Ｖｉ≦１５％を満たし、
   車両の外側に位置する前記ショルダー部の接地端から接地幅の１／６の領域における溝深さをＤｏとし、内側に位置する前記ショルダー部の接地端から接地幅の１／６の領域における溝深さをＤｉとするとき、−２．０ｍｍ≦Ｄｏ−Ｄｉ≦０ｍｍを満たすことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記ボイド比ＶｏとＶｉ、及び前記溝深さＤｏとＤｉの関係が、０．９≦（Ｖｏ×Ｄｏ）／（Ｖｉ×Ｄｉ）≦１．１を満たす請求項１記載の空気入りタイヤ。

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