JP4559596B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、路面に対して傾けた状態で使用される空気入りタイヤに係り、偏摩耗、特にショルダー部の片減り摩耗を抑制できる空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タイヤ赤道面に対して左右非対称で車両に対する装着表裏が指定されたタイヤのパターン（タイヤ赤道面に対して左右非対称パターン）においては、装着外側はドライ路面の旋回時の操縦安定性を考慮してブロック剛性を大きく設定する一方で、装着内側はウエット時の操縦安定性を考慮してネガティブを大きく設定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような構成のパターンを用いることにより、装着内側のブロック剛性が低下すること等により、ネガティブキャンバー設定の車両に装着されて使用された場合、特に装着内側ショルダー部の摩耗量が、その他の領域より多くなったり、ヒール・アンド・トゥ摩耗と呼ばれる偏摩耗が発生するといった欠点を有することが多かった。
【０００４】
このような周方向不均一摩耗が発生すると、外観が悪化するだけでなく、ピッチノイズの悪化を招き快適性が損なわれるので問題である。
【０００５】
これを解決しようとして、ブロック剛性分布を装着外側と内側とで変更したり、トレッドデザインを変更することは、他性能への影響が大きく、簡単には採用できない。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、特に操縦安定性を維持したまま、ショルダー部の偏摩耗を抑制することの出来る空気入りタイヤを提供することが目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
発明者の種々の実験により、ネガティブキャンバーがついた状態で、タイヤの接地部分の踏面挙動を詳細に観察した結果、キャンバーがついていない状態に比べて車両装着時の内側部分では制動側（車両進行方向とは逆方向）の剪断力が増大し、逆に車両装着時の外側部分では制動側の剪断力が減少することが分かった。
【０００８】
これは、キャンバーを付けない状態と比較して、装着内側では転がり半径が減少するため接地面内で制動側に引きずられこと、及び装着外側では転がり半径が増大するために駆動側にシフトするためである。
【０００９】
その結果、制動側剪断力が作用する装着内側では、ブロック蹴り出し端側から踏込み端側へ力が作用し、この剪断力の入側に相当する蹴り出し端側で接地圧が増大し摩耗量が増大する一方で、出側に相当する踏み込み端側では接地圧が減少し摩耗量が減少する傾向、即ち、ブロック踏込み端よりも蹴り出し端の摩耗量が多い所謂ヒール・アンド・トゥ摩耗が発生し易くなることが判明した。
【００１０】
また、駆動側剪断力が作用する装着外側では、ブロック踏込み端側から蹴り出し端側へ向かう力が作用し、この剪断力の入側に相当する踏み込み端側で接地圧が増大し摩耗量が増大する一方で、出側に相当する蹴り出し端側では接地圧が減少し摩耗量が減少する傾向、即ち、ブロック蹴り出し端よりも踏込み端の摩耗が多い所謂逆ヒール・アンド・トゥ摩耗が発生し易くなることが判明した。
【００１１】
そこで、陸部の蹴り出し側の壁面の角度と踏込み側の壁面の角度とを異ならせる事により接地圧分布を変え、ネガティブキャンバーがついた車両に装着し使用することにより発生する装着内側の偏摩耗及び装着外側の偏摩耗の発生を抑制出来ることを見出した。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
第１の構成要件として、ネガティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向内側となるショルダー部の陸部の踏込側壁面が陸部踏面となす角度をαｉ、車両幅方向内側となるショルダー部の陸部の蹴出側壁面が陸部踏面となす角度をβｉとしたときに、βｉ＜αiに設定することで、陸部の蹴出側の接地圧を低減、踏込側の接地圧を増大することができ、陸部の摩耗量が均一化し、ネガティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向内側となるショルダー部の陸部のヒール・アンド・トゥ摩耗を抑制することができる。
【００１５】
また、陸部剛性が低下したり、ネガティブ率が下がることもないので、操縦安定性が確保される。
【００１６】
なお、ここで言うネガティブキャンバーとは、車両が静止している状態でタイヤが内側に傾斜している場合のみならず、動的（走行使用時）の場合も共に含むものとする。例えば、静止時にキャンバー角が０°またはプラスであっても、走行使用時にキャンバー角がマイナスになるものは、ネガティブキャンバーとする。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
また、第２の構成要件として、ネガティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向外側となるショルダー部の陸部の踏込側壁面が陸部踏面となす角度をαｏ、車両幅方向外側となるショルダー部の陸部の蹴出側壁面が陸部踏面となす角度をβｏとしたときに、αｏ＜βｏに設定することで、陸部の踏込側の接地圧を低減、蹴出側の接地圧を増大することができ、陸部の摩耗量が均一化し、ネガティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向外側となるショルダー部の陸部の逆ヒール・アンド・トゥ摩耗（ヒール・アンド・トゥ摩耗とは、摩耗の大小関係が逆となる摩耗）を抑制することができる。
【００２０】
請求項１に記載の発明は、実質的にタイヤ周方向に沿って延びる複数本の周方向溝と、実質的にタイヤ軸方向に沿って延びる複数の横方向溝とによって区分される複数の陸部がトレッドに形成され、車両に対する装着裏表が指定された空気入りタイヤであって、ネガティブキャンバーに設定された車両に装着した時に、車両幅方向内側となるショルダー部の陸部の踏込側壁面が陸部踏面となす角度をαｉ、車両幅方向内側となるショルダー部の陸部の蹴出側壁面が陸部踏面となす角度をβｉ、車両幅方向外側となるショルダー部の陸部の踏込側壁面が陸部踏面となす角度をαｏ、車両幅方向外側となるショルダー部の陸部の蹴出側壁面が陸部踏面となす角度をβｏとしたときに、βｉ＜αi、αｏ＜βｏであることを特徴としている。
【００２１】
次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００２２】
請求項１に記載の空気入りタイヤは、前述した第１の構成要件と第２の構成要件とを備えているので、ネガティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向内側となるショルダー部の陸部のヒール・アンド・トゥ摩耗と、車両幅方向外側となるショルダー部の陸部の逆ヒール・アンド・トゥ摩耗とを同時にかつ効果的に抑制することができる。
【００２３】
請求項２に記載の空気入りタイヤは、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、βｉ＜βｏであることを特徴としている。
【００２４】
次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００２５】
請求項２に記載の空気入りタイヤは、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、更にβｉ＜βｏとすることにより、角度αｏをより小さく、角度αｉをより大きくでき、ヒール・アンド・トゥ摩耗及び逆ヒール・アンド・トゥ摩耗の抑制効果をβｏ≦βｉに設定したときより高くすることができる。
【００２６】
【００２７】
【００２８】
ここで、第３の構成要件として、ポジティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向内側となるショルダー部の陸部の踏込側壁面が陸部踏面となす角度をαｉ、車両幅方向内側となるショルダー部の陸部の蹴出側壁面が陸部踏面となす角度をβｉとしたときに、βｉ＞αiに設定することで、陸部の蹴出側の接地圧を低減、踏込側の接地圧を増大することができ、陸部の摩耗量が均一化し、ポジティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向外側となるショルダー部の陸部のヒール・アンド・トゥ摩耗を抑制することができる。
【００２９】
また、ここで言うポジティブキャンバーとは、車両が静止している状態でタイヤが外側に傾斜している場合のみならず、動的（走行使用時）の場合も共に含むものとする。例えば、静止時にキャンバー角が０°またはマイナスであっても、走行使用時にキャンバー角がプラスになるものは、ポジティブキャンバーとする。
【００３０】
【００３１】
【００３２】
第４の要件として、ポジティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向外側となるショルダー部の陸部の踏込側壁面が陸部踏面となす角度をαｏ、車両幅方向外側となるショルダー部の陸部の蹴出側壁面が陸部踏面となす角度をβｏとしたときに、αｏ＞βｏに設定することで、陸部の踏込側の接地圧を低減、蹴出側の接地圧を増大することができ、陸部の摩耗量が均一化し、ポジティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向内側となるショルダー部の陸部の逆ヒール・アンド・トゥ摩耗（ヒール・アンド・トゥ摩耗とは、摩耗の大小関係が逆となる摩耗）を抑制することができる。
【００３３】
請求項３に記載の発明は、実質的にタイヤ周方向に沿って延びる複数本の周方向溝と、実質的にタイヤ軸方向に沿って延びる複数の横方向溝とによって区分される複数の陸部がトレッドに形成され、車両に対する装着裏表が指定された空気入りタイヤであって、ポジティブキャンバーに設定された車両に装着した時に、車両幅方向内側となるショルダー部の陸部の踏込側壁面が陸部踏面となす角度をαｉ、車両幅方向内側となるショルダー部の陸部の蹴出側壁面が陸部踏面となす角度をβｉ、車両幅方向外側となるショルダー部の陸部の踏込側壁面が陸部踏面となす角度をαｏ、車両幅方向外側となるショルダー部の陸部の蹴出側壁面が陸部踏面となす角度をβｏとしたときに、βｉ＞αi、αｏ＞βｏであることを特徴としている。
【００３４】
次に、請求項３に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００３５】
請求項３に記載の空気入りタイヤは、前述した第３の構成要件と第４の構成要件とを備えているので、ポジティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向外側となるショルダー部の陸部のヒール・アンド・トゥ摩耗と、車両幅方向内側となるショルダー部の陸部の逆ヒール・アンド・トゥ摩耗とを同時にかつ効果的に抑制することができる。
【００３６】
請求項４に記載の空気入りタイヤは、請求項３に記載の空気入りタイヤにおいて、βｉ＞βｏであることを特徴としている。
【００３７】
次に、請求項４に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００３８】
請求項４に記載の空気入りタイヤは、請求項３に記載の空気入りタイヤにおいて、更にβｉ＞βｏとすることにより、角度αｏをより小さく、角度αｉをより大きくでき、ヒール・アンド・トゥ摩耗及び逆ヒール・アンド・トゥ摩耗の抑制効果をβｏ≦βｉに設定したときより高くすることができる。
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【００４２】
【００４３】
【００４４】
請求項５に記載の発明は、請求項３または請求項４に記載の空気入りタイヤにおいて、６０°≧αｏ−βｏ≧２°としたことを特徴としている。
【００４５】
次に、請求項５に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００４６】
６０°≧αｏ−βｏ≧２°とすることにより、偏摩耗の抑制効果が確実に得られる。
【００４７】
角度差が上記範囲よりも小さいと、十分な抑制効果が得られない。
【００４８】
一方、角度差が上記範囲よりも大きいと、陸部が傾斜し過ぎ実質的に荷重を支えるトレッド表面積が小さくなり過ぎて好ましくない。
【００４９】
【００５０】
【００５１】
【００５２】
【００５３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の空気入りタイヤの一実施形態を詳細に説明する。
【００５４】
本実施形態の空気入りタイヤ１０のトレッド１２には、タイヤ周方向（矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向）に沿って延びる周方向溝１４、周方向溝１６、周方向溝１８、トレッド１２をタイヤ幅方向（矢印Ｌ方向及び矢印Ｒ方向）に横断する複数の横溝２０、横溝２０と横溝２０との間に配置され周方向溝１４の矢印Ｌ方向側に延びる横溝２２、横溝２０と横溝２０との間に配置され周方向溝１４と周方向溝１６とを連結する横溝２４、横溝２０と横溝２０との間に配置され周方向１８から矢印Ｒ方向に延びる横溝２６が形成されている。
【００５５】
横溝２０、横溝２２及び周方向溝１４で区画されるショルダーブロック２８、横溝２０、横溝２４、周方向溝１４及び周方向溝１６で区画されるセンター側ブロック３０、横溝２０、横溝２６及び周方向溝１８で区画されるショルダーブロック３２は、タイヤ幅方向に長い長方形であり、横溝２０、周方向溝１６及び周方向溝１８で区画されるセンター側ブロック３４はタイヤ周方向に長い長方形である。
【００５６】
この空気入りタイヤ１０は、ネガティブキャンバーの付けられた車両に対して、矢印Ｒ方向側が車両の装着外側（矢印Ｌ方向側が装着内側）を向くように取り付けに方向性を持ったタイヤである。
【００５７】
また、この空気入りタイヤ１０の回転方向は矢印Ｂ方向であり、ネガティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向内側（矢印Ｌ方向側）となるショルダー部のショルダーブロック２８の踏込側壁面が踏面となす角度をαｉ、同ショルダーブロック２８の蹴出側壁面が陸部踏面となす角度をβｉとしたときに、βｉ（本実施形態では８３°）＜αi（本実施形態では９７°）に設定されている。
【００５８】
そして、車両幅方向外側（矢印Ｒ方向側）となるショルダー部のショルダーブロック３２の踏込側壁面が踏面となす角度をαｏ、同ショルダーブロック３２の蹴出側壁面が陸部踏面となす角度をβｏとしたときに、αｏ（本実施形態では８３°）＜βｏ（本実施形態では９７°）に設定されている。
【００５９】
なお、本実施形態において、周方向溝１４、周方向溝１６、周方向溝１８、横溝２０、横溝２２及び横溝２４の各溝深さは全て同じである。
【００６０】
また、ブロック剛性を低下させず、ヒール・アンド・トゥ摩耗の抑制効果を確実に得るには、６０°≧αi−βｉ≧２°とすることが好ましい。
【００６１】
また、ブロック剛性を低下させず実質的に荷重を支えるトレッド表面積を確保し逆ヒール・アンド・トゥ摩耗の抑制効果を確実に得るには、６０°≧αｏ−βｏ≧２°とすることが好ましい。
【００６２】
さらに、ブロック剛性を低下させずに偏摩耗抑制効果を更に高めるには、６０°≧｜βｉ−βｏ｜≧２°とすることが好ましい。
（作用）
本実施形態の空気入りタイヤ１０は、ネガティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向内側となるショルダー部のショルダーブロック２８の踏込側壁面が踏面となす角度αｉを、同ショルダーブロック２８の蹴出側壁面が踏面となす角度βｉよりも大きく設定したので、ショルダーブロック２８の蹴出側の接地圧を低減、踏込側の接地圧を増大することができ、ショルダーブロック２８の摩耗量が周方向に均一化し、ネガティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向内側となるショルダーブロック２８のヒール・アンド・トゥ摩耗を抑制することができる。
【００６３】
また、ネガティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向外側となるショルダーブロック３２の踏込側壁面が踏面となす角度αｏを、同ショルダーブロック３２の蹴出側壁面が踏面となす角度βｏよも小さく設定したので、ショルダーブロック３２の踏込側の接地圧を低減、蹴出側の接地圧を増大することができ、ショルダーブロック３２の摩耗量が周方向で均一化し、ネガティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向外側となるショルダーブロック３２の逆ヒール・アンド・トゥ摩耗を抑制することができる。
【００６４】
また、本実施形態では、ショルダーブロック３２の蹴出側壁面が踏面となす角度βｏを、ショルダーブロック２８の蹴出側壁面が踏面となす角度βｉよりも大きく設定したので、角度αｏをより小さく、角度αｉをより大きくでき、ヒール・アンド・トゥ摩耗及び逆ヒール・アンド・トゥ摩耗の抑制効果をβｏ≦βｉに設定したときより高くすることができる。
【００６５】
また、本実施形態の空気入りタイヤ１０では、ブロック剛性が低下したり、ネガティブ率が下がることもないので、操縦安定性が確保される。
［その他の実施形態］
上記実施形態では、ネガティブキャンバーに設定された車両に装着する場合の例を示したが、ポジティブキャンバーに設定された車両に装着する空気入りタイヤの場合は、角度βｉ＜角度αｉに設定したブロックを車両幅方向外側に、角度αｏ＜角度βｏに設定したブロックを車両幅方向内側に配置すれば良い。これにより、ポジティブキャンバーに設定された車両に装着する空気入りタイヤの、装着外側のショルダーブロックに発生するヒール・アンド・トゥ摩耗と、装着内側のショルダーブロックに発生する逆ヒール・アンド・トゥ摩耗を抑制することができる。
【００６６】
また、上記実施形態では、ショルダーブロック及び中央ブロックが矩形であったが、これらブロックの形状は他の形状（ひし形、台形、多角形等）であっても良い。
【００６７】
周方向溝はタイヤ周方向に対して多少傾斜していても良く、また横方向溝はタイヤ幅方向に対して多少傾斜していても良い。
【００６８】
また、ブロックの踏込側壁面及び蹴出側壁面の断面形状は、曲面であっても良い。この場合、踏面に対する角度は平均値とする。
（試験例）
本発明の効果を確かめるために、従来例のパターンを有する空気入りタイヤ２種類と、本発明の適用された実施例の空気入りタイヤ６種類を試作し、摩耗試験を行い偏摩耗の発生状況を調べると共に、コーナリングパワー及びハイドロプレーニング発生速度を調べた。
実施例１：上記実施形態のタイヤ（図１、２参照）。
実施例２：図１のトレッドパターンを有し、角度αｉ＝１００°、角度βｉ＝９０°、角度αｏ＝９０°、角度βｏ＝９７°に設定したタイヤ（図３，４参照）。
実施例３：角度αｉ＝１００°、角度βｉ＝９０°、角度αｏ＝９３°、角度βｏ＝９３°に設定したタイヤ（図４，５参照）。
比較例：角度αｉ＝８３°、角度βｉ＝９７°、角度αｏ＝９７°、角度βｏ＝８３°に設定したタイヤ（図６，７参照）。
従来例：角度αｉ＝角度βｉ＝角度αｏ＝角度βｏ＝９３°に設定したタイヤ（図８，９参照）。
【００６９】
なお、各タイヤともタイヤサイズは２２５／５０Ｒ１６であり、ブロックの寸法は、以下の表１内に記載したとおりである。
【００７０】
摩耗試験は、試験タイヤを７．５Ｊのリムに内圧２３０ＫＰａで組み付け、実車に装着して行った。試験条件は以下の通りである。
・車両：ＦＲ乗用車 ・装着位置：４輪
・前輪荷重：５．１０ＫＮ ・フロントキャンバー角：−２°
・後輪荷重：３．９２ＫＮ ・２名乗車相当
・速度：０〜２００ｋｍ／ｈ ・走行距離：１００００ｋｍ
評価は、装着内側ショルダーブロックのヒール・アンド・トゥ段量（踏込端側残溝量−蹴出端側残溝量）、及び装着外側ショルダーブロックの逆ヒール・アンド・トゥ段量（蹴出端側残溝量−踏込端側残溝量）をそれぞれ従来例のタイヤを１００として指数表示した。
【００７１】
数値は、便宜上小さいほど摩耗量差が小さく、偏摩耗が少なく良好なことを示している。結果は、以下の表１に示すとおりである。
【００７２】
【表１】
【００７３】
【発明の効果】
【００７４】
【００７５】
請求項１に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、ネガティブキャンバーに設定された車両に装着して使用した際の、装着内側のショルダー部の陸部に生ずる偏摩耗と、装着外側のショルダー部の陸部に生ずる偏摩耗を、操縦性を悪化させずに抑制できる、という優れた効果を有する。
【００７６】
請求項２に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、偏摩耗抑制効果を更に高めることができる、という優れた効果を有する。
【００７７】
【００７８】
【００７９】
請求項３に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、ポジティブキャンバーに設定された車両に装着して使用した際の、装着外側のショルダー部の陸部に生ずる偏摩耗と、装着内側のショルダー部の陸部に生ずる偏摩耗を、操縦性を悪化させずに抑制できる、という優れた効果を有する。
【００８０】
請求項４に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、偏摩耗抑制効果を更に高めることができる、という優れた効果を有する。
【００８１】
【００８２】
請求項５に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、偏摩耗の抑制効果が確実に得られる。
【００８３】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの平面図である。
【図２】 （Ａ）は装着内側のショルダーブロックの断面図（図１の２（Ａ）−２（Ａ）線断面図）であり、（Ｂ）は装着外側のショルダーブロックの断面図（図１の２（Ｂ）−２（Ｂ）線断面図）である。
【図３】 （Ａ）は実施例２のタイヤの装着内側のショルダーブロックの断面図であり、（Ｂ）は装着外側のショルダーブロックの断面図である。
【図４】 （Ａ）は実施例３のタイヤの装着内側のショルダーブロックの断面図であり、（Ｂ）は装着外側のショルダーブロックの断面図である。
【図５】 （Ａ）は比較例のタイヤの装着内側のショルダーブロックの断面図であり、（Ｂ）は装着外側のショルダーブロックの断面図である。
【図６】 （Ａ）は従来例のタイヤの装着内側のショルダーブロックの断面図であり、（Ｂ）は装着外側のショルダーブロックの断面図である。
【符号の説明】
１０ 空気入りタイヤ
１２ トレッド
１４ 周方向溝
１６ 周方向溝
１８ 周方向溝
２０ 横溝（横方向溝）
２２ 横溝（横方向溝）
２４ 横溝（横方向溝）
２６ 横溝（横方向溝）
２８ ショルダーブロック（陸部）
３０ センター側ブロック（陸部）
３２ ショルダーブロック（陸部）
３４ センター側ブロック（陸部）
【発明の属する技術分野】
本発明は、路面に対して傾けた状態で使用される空気入りタイヤに係り、偏摩耗、特にショルダー部の片減り摩耗を抑制できる空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タイヤ赤道面に対して左右非対称で車両に対する装着表裏が指定されたタイヤのパターン（タイヤ赤道面に対して左右非対称パターン）においては、装着外側はドライ路面の旋回時の操縦安定性を考慮してブロック剛性を大きく設定する一方で、装着内側はウエット時の操縦安定性を考慮してネガティブを大きく設定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような構成のパターンを用いることにより、装着内側のブロック剛性が低下すること等により、ネガティブキャンバー設定の車両に装着されて使用された場合、特に装着内側ショルダー部の摩耗量が、その他の領域より多くなったり、ヒール・アンド・トゥ摩耗と呼ばれる偏摩耗が発生するといった欠点を有することが多かった。
【０００４】
このような周方向不均一摩耗が発生すると、外観が悪化するだけでなく、ピッチノイズの悪化を招き快適性が損なわれるので問題である。
【０００５】
これを解決しようとして、ブロック剛性分布を装着外側と内側とで変更したり、トレッドデザインを変更することは、他性能への影響が大きく、簡単には採用できない。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、特に操縦安定性を維持したまま、ショルダー部の偏摩耗を抑制することの出来る空気入りタイヤを提供することが目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
発明者の種々の実験により、ネガティブキャンバーがついた状態で、タイヤの接地部分の踏面挙動を詳細に観察した結果、キャンバーがついていない状態に比べて車両装着時の内側部分では制動側（車両進行方向とは逆方向）の剪断力が増大し、逆に車両装着時の外側部分では制動側の剪断力が減少することが分かった。
【０００８】
これは、キャンバーを付けない状態と比較して、装着内側では転がり半径が減少するため接地面内で制動側に引きずられこと、及び装着外側では転がり半径が増大するために駆動側にシフトするためである。
【０００９】
その結果、制動側剪断力が作用する装着内側では、ブロック蹴り出し端側から踏込み端側へ力が作用し、この剪断力の入側に相当する蹴り出し端側で接地圧が増大し摩耗量が増大する一方で、出側に相当する踏み込み端側では接地圧が減少し摩耗量が減少する傾向、即ち、ブロック踏込み端よりも蹴り出し端の摩耗量が多い所謂ヒール・アンド・トゥ摩耗が発生し易くなることが判明した。
【００１０】
また、駆動側剪断力が作用する装着外側では、ブロック踏込み端側から蹴り出し端側へ向かう力が作用し、この剪断力の入側に相当する踏み込み端側で接地圧が増大し摩耗量が増大する一方で、出側に相当する蹴り出し端側では接地圧が減少し摩耗量が減少する傾向、即ち、ブロック蹴り出し端よりも踏込み端の摩耗が多い所謂逆ヒール・アンド・トゥ摩耗が発生し易くなることが判明した。
【００１１】
そこで、陸部の蹴り出し側の壁面の角度と踏込み側の壁面の角度とを異ならせる事により接地圧分布を変え、ネガティブキャンバーがついた車両に装着し使用することにより発生する装着内側の偏摩耗及び装着外側の偏摩耗の発生を抑制出来ることを見出した。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
第１の構成要件として、ネガティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向内側となるショルダー部の陸部の踏込側壁面が陸部踏面となす角度をαｉ、車両幅方向内側となるショルダー部の陸部の蹴出側壁面が陸部踏面となす角度をβｉとしたときに、βｉ＜αiに設定することで、陸部の蹴出側の接地圧を低減、踏込側の接地圧を増大することができ、陸部の摩耗量が均一化し、ネガティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向内側となるショルダー部の陸部のヒール・アンド・トゥ摩耗を抑制することができる。
【００１５】
また、陸部剛性が低下したり、ネガティブ率が下がることもないので、操縦安定性が確保される。
【００１６】
なお、ここで言うネガティブキャンバーとは、車両が静止している状態でタイヤが内側に傾斜している場合のみならず、動的（走行使用時）の場合も共に含むものとする。例えば、静止時にキャンバー角が０°またはプラスであっても、走行使用時にキャンバー角がマイナスになるものは、ネガティブキャンバーとする。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
また、第２の構成要件として、ネガティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向外側となるショルダー部の陸部の踏込側壁面が陸部踏面となす角度をαｏ、車両幅方向外側となるショルダー部の陸部の蹴出側壁面が陸部踏面となす角度をβｏとしたときに、αｏ＜βｏに設定することで、陸部の踏込側の接地圧を低減、蹴出側の接地圧を増大することができ、陸部の摩耗量が均一化し、ネガティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向外側となるショルダー部の陸部の逆ヒール・アンド・トゥ摩耗（ヒール・アンド・トゥ摩耗とは、摩耗の大小関係が逆となる摩耗）を抑制することができる。
【００２０】
請求項１に記載の発明は、実質的にタイヤ周方向に沿って延びる複数本の周方向溝と、実質的にタイヤ軸方向に沿って延びる複数の横方向溝とによって区分される複数の陸部がトレッドに形成され、車両に対する装着裏表が指定された空気入りタイヤであって、ネガティブキャンバーに設定された車両に装着した時に、車両幅方向内側となるショルダー部の陸部の踏込側壁面が陸部踏面となす角度をαｉ、車両幅方向内側となるショルダー部の陸部の蹴出側壁面が陸部踏面となす角度をβｉ、車両幅方向外側となるショルダー部の陸部の踏込側壁面が陸部踏面となす角度をαｏ、車両幅方向外側となるショルダー部の陸部の蹴出側壁面が陸部踏面となす角度をβｏとしたときに、βｉ＜αi、αｏ＜βｏであることを特徴としている。
【００２１】
次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００２２】
請求項１に記載の空気入りタイヤは、前述した第１の構成要件と第２の構成要件とを備えているので、ネガティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向内側となるショルダー部の陸部のヒール・アンド・トゥ摩耗と、車両幅方向外側となるショルダー部の陸部の逆ヒール・アンド・トゥ摩耗とを同時にかつ効果的に抑制することができる。
【００２３】
請求項２に記載の空気入りタイヤは、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、βｉ＜βｏであることを特徴としている。
【００２４】
次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００２５】
請求項２に記載の空気入りタイヤは、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、更にβｉ＜βｏとすることにより、角度αｏをより小さく、角度αｉをより大きくでき、ヒール・アンド・トゥ摩耗及び逆ヒール・アンド・トゥ摩耗の抑制効果をβｏ≦βｉに設定したときより高くすることができる。
【００２６】
【００２７】
【００２８】
ここで、第３の構成要件として、ポジティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向内側となるショルダー部の陸部の踏込側壁面が陸部踏面となす角度をαｉ、車両幅方向内側となるショルダー部の陸部の蹴出側壁面が陸部踏面となす角度をβｉとしたときに、βｉ＞αiに設定することで、陸部の蹴出側の接地圧を低減、踏込側の接地圧を増大することができ、陸部の摩耗量が均一化し、ポジティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向外側となるショルダー部の陸部のヒール・アンド・トゥ摩耗を抑制することができる。
【００２９】
また、ここで言うポジティブキャンバーとは、車両が静止している状態でタイヤが外側に傾斜している場合のみならず、動的（走行使用時）の場合も共に含むものとする。例えば、静止時にキャンバー角が０°またはマイナスであっても、走行使用時にキャンバー角がプラスになるものは、ポジティブキャンバーとする。
【００３０】
【００３１】
【００３２】
第４の要件として、ポジティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向外側となるショルダー部の陸部の踏込側壁面が陸部踏面となす角度をαｏ、車両幅方向外側となるショルダー部の陸部の蹴出側壁面が陸部踏面となす角度をβｏとしたときに、αｏ＞βｏに設定することで、陸部の踏込側の接地圧を低減、蹴出側の接地圧を増大することができ、陸部の摩耗量が均一化し、ポジティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向内側となるショルダー部の陸部の逆ヒール・アンド・トゥ摩耗（ヒール・アンド・トゥ摩耗とは、摩耗の大小関係が逆となる摩耗）を抑制することができる。
【００３３】
請求項３に記載の発明は、実質的にタイヤ周方向に沿って延びる複数本の周方向溝と、実質的にタイヤ軸方向に沿って延びる複数の横方向溝とによって区分される複数の陸部がトレッドに形成され、車両に対する装着裏表が指定された空気入りタイヤであって、ポジティブキャンバーに設定された車両に装着した時に、車両幅方向内側となるショルダー部の陸部の踏込側壁面が陸部踏面となす角度をαｉ、車両幅方向内側となるショルダー部の陸部の蹴出側壁面が陸部踏面となす角度をβｉ、車両幅方向外側となるショルダー部の陸部の踏込側壁面が陸部踏面となす角度をαｏ、車両幅方向外側となるショルダー部の陸部の蹴出側壁面が陸部踏面となす角度をβｏとしたときに、βｉ＞αi、αｏ＞βｏであることを特徴としている。
【００３４】
次に、請求項３に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００３５】
請求項３に記載の空気入りタイヤは、前述した第３の構成要件と第４の構成要件とを備えているので、ポジティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向外側となるショルダー部の陸部のヒール・アンド・トゥ摩耗と、車両幅方向内側となるショルダー部の陸部の逆ヒール・アンド・トゥ摩耗とを同時にかつ効果的に抑制することができる。
【００３６】
請求項４に記載の空気入りタイヤは、請求項３に記載の空気入りタイヤにおいて、βｉ＞βｏであることを特徴としている。
【００３７】
次に、請求項４に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００３８】
請求項４に記載の空気入りタイヤは、請求項３に記載の空気入りタイヤにおいて、更にβｉ＞βｏとすることにより、角度αｏをより小さく、角度αｉをより大きくでき、ヒール・アンド・トゥ摩耗及び逆ヒール・アンド・トゥ摩耗の抑制効果をβｏ≦βｉに設定したときより高くすることができる。
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【００４２】
【００４３】
【００４４】
請求項５に記載の発明は、請求項３または請求項４に記載の空気入りタイヤにおいて、６０°≧αｏ−βｏ≧２°としたことを特徴としている。
【００４５】
次に、請求項５に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００４６】
６０°≧αｏ−βｏ≧２°とすることにより、偏摩耗の抑制効果が確実に得られる。
【００４７】
角度差が上記範囲よりも小さいと、十分な抑制効果が得られない。
【００４８】
一方、角度差が上記範囲よりも大きいと、陸部が傾斜し過ぎ実質的に荷重を支えるトレッド表面積が小さくなり過ぎて好ましくない。
【００４９】
【００５０】
【００５１】
【００５２】
【００５３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の空気入りタイヤの一実施形態を詳細に説明する。
【００５４】
本実施形態の空気入りタイヤ１０のトレッド１２には、タイヤ周方向（矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向）に沿って延びる周方向溝１４、周方向溝１６、周方向溝１８、トレッド１２をタイヤ幅方向（矢印Ｌ方向及び矢印Ｒ方向）に横断する複数の横溝２０、横溝２０と横溝２０との間に配置され周方向溝１４の矢印Ｌ方向側に延びる横溝２２、横溝２０と横溝２０との間に配置され周方向溝１４と周方向溝１６とを連結する横溝２４、横溝２０と横溝２０との間に配置され周方向１８から矢印Ｒ方向に延びる横溝２６が形成されている。
【００５５】
横溝２０、横溝２２及び周方向溝１４で区画されるショルダーブロック２８、横溝２０、横溝２４、周方向溝１４及び周方向溝１６で区画されるセンター側ブロック３０、横溝２０、横溝２６及び周方向溝１８で区画されるショルダーブロック３２は、タイヤ幅方向に長い長方形であり、横溝２０、周方向溝１６及び周方向溝１８で区画されるセンター側ブロック３４はタイヤ周方向に長い長方形である。
【００５６】
この空気入りタイヤ１０は、ネガティブキャンバーの付けられた車両に対して、矢印Ｒ方向側が車両の装着外側（矢印Ｌ方向側が装着内側）を向くように取り付けに方向性を持ったタイヤである。
【００５７】
また、この空気入りタイヤ１０の回転方向は矢印Ｂ方向であり、ネガティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向内側（矢印Ｌ方向側）となるショルダー部のショルダーブロック２８の踏込側壁面が踏面となす角度をαｉ、同ショルダーブロック２８の蹴出側壁面が陸部踏面となす角度をβｉとしたときに、βｉ（本実施形態では８３°）＜αi（本実施形態では９７°）に設定されている。
【００５８】
そして、車両幅方向外側（矢印Ｒ方向側）となるショルダー部のショルダーブロック３２の踏込側壁面が踏面となす角度をαｏ、同ショルダーブロック３２の蹴出側壁面が陸部踏面となす角度をβｏとしたときに、αｏ（本実施形態では８３°）＜βｏ（本実施形態では９７°）に設定されている。
【００５９】
なお、本実施形態において、周方向溝１４、周方向溝１６、周方向溝１８、横溝２０、横溝２２及び横溝２４の各溝深さは全て同じである。
【００６０】
また、ブロック剛性を低下させず、ヒール・アンド・トゥ摩耗の抑制効果を確実に得るには、６０°≧αi−βｉ≧２°とすることが好ましい。
【００６１】
また、ブロック剛性を低下させず実質的に荷重を支えるトレッド表面積を確保し逆ヒール・アンド・トゥ摩耗の抑制効果を確実に得るには、６０°≧αｏ−βｏ≧２°とすることが好ましい。
【００６２】
さらに、ブロック剛性を低下させずに偏摩耗抑制効果を更に高めるには、６０°≧｜βｉ−βｏ｜≧２°とすることが好ましい。
（作用）
本実施形態の空気入りタイヤ１０は、ネガティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向内側となるショルダー部のショルダーブロック２８の踏込側壁面が踏面となす角度αｉを、同ショルダーブロック２８の蹴出側壁面が踏面となす角度βｉよりも大きく設定したので、ショルダーブロック２８の蹴出側の接地圧を低減、踏込側の接地圧を増大することができ、ショルダーブロック２８の摩耗量が周方向に均一化し、ネガティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向内側となるショルダーブロック２８のヒール・アンド・トゥ摩耗を抑制することができる。
【００６３】
また、ネガティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向外側となるショルダーブロック３２の踏込側壁面が踏面となす角度αｏを、同ショルダーブロック３２の蹴出側壁面が踏面となす角度βｏよも小さく設定したので、ショルダーブロック３２の踏込側の接地圧を低減、蹴出側の接地圧を増大することができ、ショルダーブロック３２の摩耗量が周方向で均一化し、ネガティブキャンバーの車両装着時に車両幅方向外側となるショルダーブロック３２の逆ヒール・アンド・トゥ摩耗を抑制することができる。
【００６４】
また、本実施形態では、ショルダーブロック３２の蹴出側壁面が踏面となす角度βｏを、ショルダーブロック２８の蹴出側壁面が踏面となす角度βｉよりも大きく設定したので、角度αｏをより小さく、角度αｉをより大きくでき、ヒール・アンド・トゥ摩耗及び逆ヒール・アンド・トゥ摩耗の抑制効果をβｏ≦βｉに設定したときより高くすることができる。
【００６５】
また、本実施形態の空気入りタイヤ１０では、ブロック剛性が低下したり、ネガティブ率が下がることもないので、操縦安定性が確保される。
［その他の実施形態］
上記実施形態では、ネガティブキャンバーに設定された車両に装着する場合の例を示したが、ポジティブキャンバーに設定された車両に装着する空気入りタイヤの場合は、角度βｉ＜角度αｉに設定したブロックを車両幅方向外側に、角度αｏ＜角度βｏに設定したブロックを車両幅方向内側に配置すれば良い。これにより、ポジティブキャンバーに設定された車両に装着する空気入りタイヤの、装着外側のショルダーブロックに発生するヒール・アンド・トゥ摩耗と、装着内側のショルダーブロックに発生する逆ヒール・アンド・トゥ摩耗を抑制することができる。
【００６６】
また、上記実施形態では、ショルダーブロック及び中央ブロックが矩形であったが、これらブロックの形状は他の形状（ひし形、台形、多角形等）であっても良い。
【００６７】
周方向溝はタイヤ周方向に対して多少傾斜していても良く、また横方向溝はタイヤ幅方向に対して多少傾斜していても良い。
【００６８】
また、ブロックの踏込側壁面及び蹴出側壁面の断面形状は、曲面であっても良い。この場合、踏面に対する角度は平均値とする。
（試験例）
本発明の効果を確かめるために、従来例のパターンを有する空気入りタイヤ２種類と、本発明の適用された実施例の空気入りタイヤ６種類を試作し、摩耗試験を行い偏摩耗の発生状況を調べると共に、コーナリングパワー及びハイドロプレーニング発生速度を調べた。
実施例１：上記実施形態のタイヤ（図１、２参照）。
実施例２：図１のトレッドパターンを有し、角度αｉ＝１００°、角度βｉ＝９０°、角度αｏ＝９０°、角度βｏ＝９７°に設定したタイヤ（図３，４参照）。
実施例３：角度αｉ＝１００°、角度βｉ＝９０°、角度αｏ＝９３°、角度βｏ＝９３°に設定したタイヤ（図４，５参照）。
比較例：角度αｉ＝８３°、角度βｉ＝９７°、角度αｏ＝９７°、角度βｏ＝８３°に設定したタイヤ（図６，７参照）。
従来例：角度αｉ＝角度βｉ＝角度αｏ＝角度βｏ＝９３°に設定したタイヤ（図８，９参照）。
【００６９】
なお、各タイヤともタイヤサイズは２２５／５０Ｒ１６であり、ブロックの寸法は、以下の表１内に記載したとおりである。
【００７０】
摩耗試験は、試験タイヤを７．５Ｊのリムに内圧２３０ＫＰａで組み付け、実車に装着して行った。試験条件は以下の通りである。
・車両：ＦＲ乗用車 ・装着位置：４輪
・前輪荷重：５．１０ＫＮ ・フロントキャンバー角：−２°
・後輪荷重：３．９２ＫＮ ・２名乗車相当
・速度：０〜２００ｋｍ／ｈ ・走行距離：１００００ｋｍ
評価は、装着内側ショルダーブロックのヒール・アンド・トゥ段量（踏込端側残溝量−蹴出端側残溝量）、及び装着外側ショルダーブロックの逆ヒール・アンド・トゥ段量（蹴出端側残溝量−踏込端側残溝量）をそれぞれ従来例のタイヤを１００として指数表示した。
【００７１】
数値は、便宜上小さいほど摩耗量差が小さく、偏摩耗が少なく良好なことを示している。結果は、以下の表１に示すとおりである。
【００７２】
【表１】
【００７３】
【発明の効果】
【００７４】
【００７５】
請求項１に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、ネガティブキャンバーに設定された車両に装着して使用した際の、装着内側のショルダー部の陸部に生ずる偏摩耗と、装着外側のショルダー部の陸部に生ずる偏摩耗を、操縦性を悪化させずに抑制できる、という優れた効果を有する。
【００７６】
請求項２に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、偏摩耗抑制効果を更に高めることができる、という優れた効果を有する。
【００７７】
【００７８】
【００７９】
請求項３に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、ポジティブキャンバーに設定された車両に装着して使用した際の、装着外側のショルダー部の陸部に生ずる偏摩耗と、装着内側のショルダー部の陸部に生ずる偏摩耗を、操縦性を悪化させずに抑制できる、という優れた効果を有する。
【００８０】
請求項４に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、偏摩耗抑制効果を更に高めることができる、という優れた効果を有する。
【００８１】
【００８２】
請求項５に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、偏摩耗の抑制効果が確実に得られる。
【００８３】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの平面図である。
【図２】 （Ａ）は装着内側のショルダーブロックの断面図（図１の２（Ａ）−２（Ａ）線断面図）であり、（Ｂ）は装着外側のショルダーブロックの断面図（図１の２（Ｂ）−２（Ｂ）線断面図）である。
【図３】 （Ａ）は実施例２のタイヤの装着内側のショルダーブロックの断面図であり、（Ｂ）は装着外側のショルダーブロックの断面図である。
【図４】 （Ａ）は実施例３のタイヤの装着内側のショルダーブロックの断面図であり、（Ｂ）は装着外側のショルダーブロックの断面図である。
【図５】 （Ａ）は比較例のタイヤの装着内側のショルダーブロックの断面図であり、（Ｂ）は装着外側のショルダーブロックの断面図である。
【図６】 （Ａ）は従来例のタイヤの装着内側のショルダーブロックの断面図であり、（Ｂ）は装着外側のショルダーブロックの断面図である。
【符号の説明】
１０ 空気入りタイヤ
１２ トレッド
１４ 周方向溝
１６ 周方向溝
１８ 周方向溝
２０ 横溝（横方向溝）
２２ 横溝（横方向溝）
２４ 横溝（横方向溝）
２６ 横溝（横方向溝）
２８ ショルダーブロック（陸部）
３０ センター側ブロック（陸部）
３２ ショルダーブロック（陸部）
３４ センター側ブロック（陸部）
Claims (5)
- 実質的にタイヤ周方向に沿って延びる複数本の周方向溝と、実質的にタイヤ軸方向に沿って延びる複数の横方向溝とによって区分される複数の陸部がトレッドに形成され、車両に対する装着裏表が指定された空気入りタイヤであって、
ネガティブキャンバーに設定された車両に装着した時に、車両幅方向内側となるショルダー部の陸部の踏込側壁面が陸部踏面となす角度をαｉ、車両幅方向内側となるショルダー部の陸部の蹴出側壁面が陸部踏面となす角度をβｉ、車両幅方向外側となるショルダー部の陸部の踏込側壁面が陸部踏面となす角度をαｏ、車両幅方向外側となるショルダー部の陸部の蹴出側壁面が陸部踏面となす角度をβｏとしたときに、βｉ＜αi、αｏ＜βｏであることを特徴とする空気入りタイヤ。 - βｉ＜βｏであることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
- 実質的にタイヤ周方向に沿って延びる複数本の周方向溝と、実質的にタイヤ軸方向に沿って延びる複数の横方向溝とによって区分される複数の陸部がトレッドに形成され、車両に対する装着裏表が指定された空気入りタイヤであって、
ポジティブキャンバーに設定された車両に装着した時に、車両幅方向内側となるショルダー部の陸部の踏込側壁面が陸部踏面となす角度をαｉ、車両幅方向内側となるショルダー部の陸部の蹴出側壁面が陸部踏面となす角度をβｉ、車両幅方向外側となるショルダー部の陸部の踏込側壁面が陸部踏面となす角度をαｏ、車両幅方向外側となるショルダー部の陸部の蹴出側壁面が陸部踏面となす角度をβｏとしたときに、βｉ＞αi、αｏ＞βｏであることを特徴とする空気入りタイヤ。 - βｉ＞βｏであることを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤ。
- ６０°≧αｏ−βｏ≧２°としたことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の空気入りタイヤ。
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