JP4608103B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
【0001】
本発明は、操縦安定性能を向上させた空気入りタイヤに関する。
【0002】
【背景技術】
従来、空気入りタイヤにおいてブロック高さは一定になっているのが通常であった(図19参照)。
このように形成されたブロック100では、走行時に図20Bに示すように変形し、踏面102における接地圧が不均一になる(端部において高くなる)(図20A参照)ため、踏面100全体で路面104に制動力/駆動力を伝えることが困難になる。
【0003】
また、このような接地圧のばらつきからブロック100の一部が早期に摩耗してしまう偏摩耗が起こりやすいことや、接地圧の局所的集中に起因する剪断入力時に入力入り側接地端付近のみが局所的に高い圧力で接地し、踏面102がめくれあがるようになり(図21参照)、操縦安定性に悪影響を及ぼす。
【0004】
タイヤの接地特性を改良するために、従来からトレッドパターンの改良なども行われてきたが、排水性の面やその他諸性能との兼ね合いから限界が有るのが現状である。また、接地圧の均一化等の目的からブロックの接地端付近を面取りする改良もなされてきた。
【0005】
例えば、図22に示すように接地圧の集中する端部106をテーパ状にしたり、図23のように端部106をR形状に面取りするなどが一般的である。R形状に面取りすることによって接地圧の均一化を考える場合、必ずしも接地端部で溝壁108にR曲面が接する必要はない。
【0006】
そのため、図24に示すような接地面にのみ接するR曲面を用いた面取りも非常に有効であることが知られている。しかし、これらの面取りでは単一の曲率を用いているために端部において接地圧を減少させるものの、接地圧を均一化する効果はさほど大きくない。
【0007】
操縦安定性能のさらなる向上のためには、面取り形状をさらに接地圧分布に忠実に対応させる必要がある。
【0008】
更に、特開昭62−279105号のようにブロック高さをタイヤ周方向または幅方向において凸状態(面取り)になるような発明もなされてきたが、このような手法のみでは諸性能との両立を考えた踏面形状は得にくく、また、形状決定には試行錯誤を伴い、困難を伴うのが通常である。
【0009】
その理由は次の2点である。
先ず、接地圧の分布はパターンの形状に依存しており、入力時の変形(例えば、図19から図20Bへの変形や、図19から図21への変形)の影響を受けるため予測が難しい。さらに、タイヤが受ける入力は様々であり、その全てを満たす適切な改良方向を一意的に決めることは非常に困難だからである。
【0010】
そこで、ブロックの周上での面取りの分布を変化させる方法を一意的に定義する方法が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】
特開昭62−279105号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
そこで、本発明の目的は、トレッドパターンに存在する各ブロック内のブロック高さを適正化する形状を定義することにより接地圧の不均一を解消し、操縦安定性能、耐偏摩耗性能を向上させる空気入りタイヤを提供することにある。
【0013】
【課題を解決する手段】
請求項1に記載の発明は、タイヤの周方向に延びる周方向溝と、前記周方向溝に交差する溝とによって区画された多数のブロックをトレッドに備えた空気入りタイヤにおいて、前記ブロックの踏面には、ブロック端縁の近傍に、前記ブロック端縁及び前記ブロックの中央部に向けて高さが漸減している周辺隆起部が形成され、前記周辺隆起部は、前記ブロックのタイヤ幅方向両側のブロック端縁近傍に配置されていることを特徴としている。
【0014】
請求項2に記載の発明は、タイヤの周方向に延びる周方向溝と、前記周方向溝に交差する溝とによって区画された多数のブロックをトレッドに備えた空気入りタイヤにおいて、 前記ブロックの踏面には、ブロック端縁の近傍に、前記ブロック端縁及び前記ブロックの中央部に向けて高さが漸減している周辺隆起部が形成され、前記周辺隆起部は、ブロック端縁全周に沿って形成されていることを特徴としている。
【0015】
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の空気入りタイヤにおいて、前記ブロックの溝壁面と前記周辺隆起部との交点からタイヤ径方向に沿って計測した前記周辺隆起部の頂部までの寸法HH1が0.1〜2.5mmであることを特徴としている。
【0016】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記ブロックの中央領域の最深部からタイヤ径方向に沿って計測した前記周辺隆起部の頂部までの寸法HH2が0.1〜2.50mmであることを特徴としている。
【0017】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記ブロックの溝壁面と前記周辺隆起部との交点からタイヤ径方向に沿って計測した前記周辺隆起部の頂部までの寸法HH1と、前記ブロックの中央領域の最深部からタイヤ径方向に沿って計測した前記周辺隆起部の頂部までの寸法HH2との比HH2/HH1が1.5以下であることを特徴としている。
【0018】
請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記ブロックの溝壁面と前記周辺隆起部との交点からトレッド表面に沿って計測した前記周辺隆起部の頂部までの寸法LL1が10.0mm以下であることを特徴としている。
【0019】
請求項7に記載の発明は、請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記ブロックの溝壁面と前記周辺隆起部との交点からトレッド表面に沿って計測した前記周辺隆起部の頂部までの寸法LL1と、前記頂部からトレッド表面に沿って計測した前記ブロックの中央領域の最深部までの寸法LL2との比LL1/LL2が2.0以下であることを特徴としている。
【0020】
請求項8に記載の発明は、請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記ブロックの溝壁面と前記周辺隆起部との交点からタイヤ径方向に沿って計測した前記周辺隆起部の頂部までの寸法HH1と、前記ブロックの溝壁面と前記周辺隆起部との交点からトレッド表面に沿って計測した前記周辺隆起部の頂部までの寸法LL1との比HH1/LL1が1.0以下であることを特徴としている。
【0021】
請求項9に記載の発明は、請求項1〜請求項8の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記ブロックの中央領域の最深部か7らタイヤ径方向に沿って計測した前記周辺隆起部の頂部までの寸法HH2と、前記頂部からトレッド表面に沿って計測した前記ブロックの中央領域の最深部までの寸法LL2との比HH2/LL2が1.0以下であることを特徴としている。
【0022】
請求項10に記載の発明は、請求項1〜請求項9の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記ブロックの最大高さH0と前記ブロックの最小高さT1との比T1/H0が、0.75≦T1/H0<1.0であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0023】
請求項1に記載の発明の効果について説明する。
従来の高さが一定のブロックが路面に接地した場合の接地圧は、接地端で特に大となると共にブロック中央部で大となり、接地端とブロック中央部との間で相対的に小となるが(図20A参照)、図6に示すように、ブロック18の踏面に、ブロック端縁及びブロックの中央部に向けて高さが漸減する周辺隆起部26をブロック端縁の近傍に形成すると、周辺隆起部26の両側、即ち、ブロック端縁及びブロック中央部側のブロック高さが周辺隆起部26に対して低くなるので、接地端及びブロック中央部側の接地圧を下げることができ、接地圧の不均一を抑えることができる。
【0024】
なお、周方向溝は、タイヤ周方向に対して平行であっても良く、タイヤ周方向に対してある程度傾斜していても良い。また、横溝は、少なくとも周方向溝に対して交差していれば良く、タイヤ幅方向に対して平行であっても良く、タイヤ幅方向に対してある程度傾斜していても良い。
【0025】
また、接地圧が不均一に分布するために起こる局所的な摩耗を生じさせないために、周辺隆起部は滑らかに隆起していることが好ましく、ブロックを高さ方向に断面にしたときに、踏面輪郭線が滑らかな曲線で構成されていることが好ましい。
【0026】
ここで、タイヤ幅方向のブロック端縁の近傍に、タイヤ幅方向のブロック端縁よりもブロックの中央側に位置した頂部からブロックのタイヤ幅方向中央部及びタイヤ幅方向のブロック端縁に向けて高さが漸減している周辺隆起部を形成すると、ブロックのタイヤ幅方向の接地端の接地圧を下げることができ、ブロックのタイヤ幅方向の接地圧の不均一を抑えることができる。
【0027】
このため、タイヤ幅方向の接地圧の不均一に起因するタイヤ幅方向端部付近の偏摩耗の発生を抑えることができる。
【0028】
請求項2に記載の発明の効果について説明する。
周辺隆起部をブロック端縁全周に沿って形成したので、ブロック形状にかかわらずブロック端縁付近全周に渡って接地圧の不均一を抑えることができる。
【0029】
請求項3に記載の発明の効果について説明する。
この寸法HH1は、正の値であれば接地圧の集中を緩和する方向であるため、効果が表れる範囲は広い。
しかし、タイヤが受ける入力下で、ブロックの変形には限りがあるため、この寸法HH1が大き過ぎるとブロックの踏面で路面と接地しなくなる部分が生じる。つまり、接地面積が減少する。
【0030】
したがって、極端な接地面積の減少を生じないようにするために寸法HH1の上限を2.5mm以下とする。
一方、寸法HH1が0.1mm未満になると、ブロック端縁の接地圧を下げる効果が低く、接地圧の不均一を抑える効果が不足する。
【0031】
したがって、寸法HH1を0.1〜2.5mmとする。なお、寸法HH1は0.3〜1.0mmとすることが更に好ましい。
【0032】
請求項4に記載の発明の効果について説明する。
ブロックの中央領域の最深部(周辺隆起部の裾の下端)からタイヤ径方向に沿って計測した周辺隆起部の頂部までの寸法HH2を0.1mm以上とすることにより、ブロックの中央部の接地圧を確実に下げることができる。
【0033】
なお、寸法HH2は、ブロックの圧縮剛性と形状によって部分ごとに最適値が決まる。発明の効果が表れるのは0よりも大、つまりこれについても正の値であれば改善方向である。ただし、この値も大き過ぎれば接地面積の減少を招き(ブロックの中央部が接地しなくなる。)、性能悪化が生じるため、効果が大きく表れ、性能を損なわない範囲が0.1〜2.5mmである。
【0034】
請求項5に記載の発明の効果について説明する。
HH2/HH1を1.5以下とすると、ブロックが接地したときの接地圧分布を見たときに、最深部付近(ブロックの中央付近)の接地圧と周辺隆起部の頂部の接地圧とが接近する。
【0035】
なお、HH2/HH1を1.0以下とすると、最深部付近の接地圧と周辺隆起部の頂部の接地圧とが更に接近するので好ましい。なお、HH2/HH1が1.5を越えると、最深部付近の接地圧と周辺隆起部の頂部の接地圧とが離れ、接地圧の均一化を図ることが出来なくなる。
【0036】
請求項6に記載の発明の効果について説明する。
寸法LL1=10.0mm以下とすることによって、接地圧を一層均一化することができ、範囲外では、接地圧が不均一になる虞れがある。なお、寸法LL1=1.5〜6.0mmとすることが好ましく、寸法LL1=1.5〜4.0mmとすることが更に好ましい。
【0037】
ここで、寸法HH1が一定で寸法LL1が異なる場合、寸法LL1が短いほど急な形状、寸法LL1が長いほど緩やかな形状ということになる。
【0038】
請求項7に記載の発明の効果について説明する。
ブロックの大きさを一定として考えると、寸法LL2は寸法LL1に依存して決まる値である。矩形等の一般的なブロックでは、圧縮剛性分布から、ブロックを断面でみたときに中央部が緩やかに凹む形状が理想であり、接地圧の分布を均一化するには寸法LL1よりも寸法LL2の方が大きくなることが望ましい。
【0039】
特殊な形状のブロックパターンでは、断面のとり方によっては部分的な逆転もあり得るが、その場合でも任意の断面の多くは、LL1/LL2が2.0以下で大きな効果が期待できる。
【0040】
請求項8に記載の発明の効果について説明する。
ブロックを断面でみたときに、寸法HH1が寸法LL1以下であることにより接地圧分布を均一化する効果が高まる。
この理由は、ブロックの変形にあり、ブロックを断面で見たときの踏面の曲線にある程度の緩やかさが求められる。この理由は、過度に急激な曲線ではブロック端部が路面から浮くことになり接地面積が減少すると共に、接地圧の不均一がその部分に残されるからである。
したがって、HH1/LL1を1.0以下とすることにより、接地圧の均一な状態が得られる。
【0041】
請求項9に記載の発明の効果について説明する。
ブロックを断面でみたときに、寸法HH2が寸法LL2以下であることにより接地圧分布を均一化する効果が高まる。この理由は、ブロックの変形にあり、ブロックを断面で見たときの踏面の曲線にある程度の緩やかさが求められる。
【0042】
この理由は、過度に急激な曲線ではブロック端部が路面から浮くことになり接地面積が減少すると共に、接地圧の不均一がその部分に残されるからである。
したがって、HH2/LL2を1.0以下とすることにより、接地圧の均一な状態が得られる。
【0043】
請求項10に記載の発明の効果について説明する。
T1/H0が0.75未満になると、ブロックの最小高さT1とされた部分、即ち、ブロックの低い部分が路面に接地しなくなって接地面積が減少する虞れがある。一方、T1/H0が1になると、接地圧を下げる効果が無くなる。したがって、接地面積を確保し、接地圧を下げる効果を確実に得るためには0.75≦T1/H0<1.0とすることが好ましい。
【0044】
【図面の簡単な説明】
【図1】 参考例に係るブロックの端部近傍の断面図である。
【図2】 参考例に係るトレッド平面図である。
【図3】 他の参考例に係るブロックの端部近傍の断面図である。
【図4】 他の参考例に係るブロックの端部近傍の断面図である。
【図5】 他の参考例に係るブロックの端部近傍の断面図である。
【図6】 ブロックのタイヤ周方向断面図及び、踏面の各部位における接地圧を示すグラフである。
【図7】 ブロックのタイヤ幅方向断面図及び、踏面の各部位における接地圧を示すグラフである。
【図8】 周辺隆起部の寸法関係を示す断面図である。
【図9】 試験時の入力の方向を説明する説明図である。
【図10】 従来例のブロックの摩耗の様子を示すブロックの断面図である。
【図11】 第4実施例のブロックの摩耗の様子を示すブロックの断面図である。
【図12】 HH1を変化させた時の実車評価結果を示す表である。
【図13】 HH2を変化させた時の実車評価結果を示す表である。
【図14】 HH2/HH1を変化させた時の実車評価結果を示す表である。
【図15】 LL1/LL2を変化させた時の実車評価結果を示す表である。
【図16】 HH1/LL1を変化させた時の実車評価結果を示す表である。
【図17】 HH2/LL2を変化させた時の実車評価結果を示す表である。
【図18A】 参考例に係る空気入りタイヤのブロックの平面図である。
【図18B】 図18Aの18B−18B線断面図である。
【図19】 従来例のブロックの断面図である。
【図20A】 従来例の空気入りタイヤにおける接地圧分布を示す図である。
【図20B】 従来例の空気入りタイヤにおけるブロック変形図である。
【図21】 従来例の空気入りタイヤにおけるブロック変形状態図である。
【図22】 従来例に係るブロックの端部近傍の断面図である。
【図23】 従来例に係るブロックの端部近傍の断面図である。
【図24】 従来例に係るブロックの端部近傍の断面図である。
【図25】 試験例に係るトレッドの平面図である。
【0045】
【発明を実施するための形態】
[参考例]
本発明の実施形態を説明する前に参考例に係る空気入りタイヤについて詳細に説明する。以下、図1〜図4を参照して、本参考例について説明する。
【0046】
図2に示すように、空気入りタイヤ10は、左右一対のサイドウォール(図示せず)に跨がる円筒状のトレッド12を備えている。
トレッド12には、タイヤ周方向(矢印P方向)に沿って形成された複数の主溝14と、タイヤ幅方向(矢印W方向)に沿って形成された複数のラグ溝16とが形成されている。
【0047】
この主溝14とラグ溝16によって複数のブロック18が区画されている。
これらのブロック18は、踏面20のタイヤ幅方向長さとタイヤ周方向長さが等しい正方形の直方体形状に形成されている。
【0048】
ブロック18の踏面20における端部には、面取りが施されている(以下、面取りが施されている部分を面取り部24という)。
ブロック18の面取り部24に接する溝壁面22から壁面に垂直に対向する他側面に向かう方向(以下、断面方向という)の断面形状(端部近傍のみ)を図1に示す。
【0049】
このように、面取り部24の断面形状は、ブロック18の端部近傍においてブロック中央側から溝壁面22に向かって徐々に曲率を大きくした(傾斜角度θを大きくした)形状である。
【0050】
特に、溝壁面22近傍において曲率を著しく上昇させている。
なお、ブロック18の踏面20において、中央の面取りされていない部分を、以下、中央部21という。
【0051】
このように空気入りタイヤ10を形成することによって、以下のような作用がある。
すなわち、著しく接地圧が上昇する溝壁面22近傍(図20参照)に向かって徐々に曲率が大きくなる面取り部24が形成されているため、最も接地圧が高くなる溝壁面22近傍に向かって接地圧の抑制量が増大し、踏面20における接地圧が均一化される。
【0052】
ただし、各種関数で表されるような曲率の微妙な変化を製品で実現するのは、理想的であるが煩雑である。そこで、面取り部24のブロック中央側24Aと端部(溝壁面22)側24Bを異なる面取り形状の組み合わせによる簡略化を考えた。
【0053】
このとき考えられる方法としては、面取り形状(断面形状)が、(1) 2種類のテーパ(ブロック中央側24Aよりも端部側24Bの傾斜角度θ大)を連続させたもの(図3参照)、(2) ブロック中央側24Aがテーパ、端部側24BがR形状(曲率一定の曲線)で連続的に形成したもの(図4参照)、(3) ブロック中央側24Aを曲率半径R1、端部側24Bを曲率半径R2(R1>R2)の曲線で連続的に形成したもの(図5参照)、が考えられる。この中でも(2)、(3)が端部近傍の接地圧を均一化する観点から望ましい。
【0054】
上記のような作用効果を確認するために、操縦安定性試験を行った。供試タイヤは、サイズ205/55R16のラジアルタイヤであり、図2に示すように、トレッドパターンは正方形の組み合わせでできている。
ブロックの大きさは30mm×30mm、高さ10mmである。
【0055】
まず、面取り形状の効果を見るため、
参考例1:テーパ+R(図4参照)
参考例2:R1+R2(R1>R2)(図5参照)
従来例1 :面取りなし
従来例2 :テーパ(図22参照)
従来例3 :接地面のみに接するR(図24参照)の面取り部を有する空気入りタイヤを使用した。
参考例1および参考例2については2つの曲線が交点で接線連続することが望ましいが、今回は面取り全体の寸法をできるだけ公平にする目的から、接線連続に近い値を選定している。
【0056】
詳細な寸法を表1に示す。
なお、上記タイヤが装着された車両でベテランドライバーがテストコースを走行することによってフィーリング評価を行った。従来例1を100として指数評価した。指数大が良好を示す。
【0057】
ここで、L0は、ブロックの断面方向長さを示し、L1は溝壁面22から面取り部24と中央部21の境界部分までの断面方向長さである。
H0はブロック最大高さ、H1は面取り部24と溝壁面22との交点の高さである。
ここで、高さとは主溝14の溝底からの高さをいう。
【0058】
【表1】
【0059】
次に、この時最も効果の有ったR1+R2(参考例2)について、面取りされる断面方向長さL1による効果の違いを見るために、参考例2−1〜参考例2−5及び従来例1−1(面取りなし)を比較した。試験方法及び評価方法は同じである。試験結果を表に示す。
【0060】
【表2】
【0061】
さらに、面取りの高さがどうあるべきかを見るため、参考例2−1から参考例2−7及び従来例1−1(面取りなし)を比較した。試験方法及び評価方法は同じである。試験結果を表に示す。
【0062】
【表3】
【0063】
表1から、本参考例提案の実際の接地圧分布に近い面取り形状は有効であることが分かった。従来の面取り手法でも面取りなし対比では性能向上がなされているが、この場合は明らかに違いのある110以上を希求水準と考え、評価している。
【0064】
この基準から面取り寸法を考える。ブロックはパターンごとに大きさが異なるが、表2より、面取りの長さL1はブロック断面長さL0を1としたとき0.02〜0.3が好適である。
また、面取りの高さ(H0−H1)は表3から0.1〜2.5mmが望ましい。さらに、面取り部24と溝壁面22との交点の高さはブロック高さ1に対して約0.7以上で効果が見られる。
【0065】
また、僅かでも面取りすることによっても(交点の高さ0.995でも)操縦安定性が向上する効果が見られる。
交点の高さは、一層好ましくは0.750から0.990が望ましい。
【0066】
[実施形態]
次に、本発明の空気入りタイヤの実施形態を説明する。なお、参考例と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
図6にはブロック18のタイヤ周方向断面が示されており、図7にはブロック18のタイヤ軸方向断面が示されている。
【0067】
これら図6及び図7に示すように、ブロック18の踏面には、タイヤ周方向両側及びタイヤ幅方向の両側の各々のブロック端縁の近傍に周辺隆起部26が形成されており、本実施形態では、周辺隆起部26がブロック外周に沿って連続的に形成されている。
【0068】
この周辺隆起部26の輪郭線は、断面図で示すように、滑らかな曲線で構成することが好ましい。
周辺隆起部26は、頂部26Aがブロック18の側面(=溝壁)18Aの延長線よりもブロック内側に位置しており、頂部26Aからブロック端縁及びブロック18の中央部に向けて高さが漸減している。
【0069】
以下に、ブロック18の周辺隆起部の寸法等の好ましい範囲を説明する。
(1) 図8に示すように、ブロック18の側面18Aと周辺隆起部26との交点Cからタイヤ径方向(矢印D方向)に沿って計測した周辺隆起部26の頂部26Aまでの寸法をHH1としたときに、寸法HH1は0.1〜2.5mmであることが好ましい。
【0070】
(2) ブロック18の中央部分の最深部18Bからタイヤ径方向に沿って計測した周辺隆起部26の頂部26Aまでの寸法をHH2としたときに、寸法HH2は0.1〜2.5mmであることが好ましい。
(3) HH2/HH1は1.5以下であることが好ましい。
(4) 交点Cからブロック18の踏面に沿って計測した頂部26Aまでの寸法をLL1としたときに、寸法LL1=10.0mm以下であることが好ましい。
【0071】
(5) 頂部26Aからブロック18の踏面に沿って計測した最深部18Bまでの寸法をLL2としたときに、LL1/LL2が2.0以下であることが好ましい。
(6) HH1/LL1が1.0以下であることが好ましい。
(7) HH2/LL2が1.0以下であることが好ましい。
【0072】
(8) ブロック18の最大高さH0とブロック18の最小高さT1との比T1/H0が、0.75≦T1/H0<1.0であることが好ましい(図8参照。 なお、最小高さT1の位置は、ブロック端縁の場合もあるし、ブロック中央部の場合もある。)
【0073】
(作用)
次に、本実施形態の空気入りタイヤ10の作用を説明する。
高さが一定のブロックが路面に接地した場合の接地圧は、接地端で特に大となると共にブロック中央部で大となり、接地端とブロック中央部との間で相対的に小となるが、図6及び図7に示すように、ブロック18の踏面のブロック端縁及びブロック中央部に向けて高さが漸減する周辺隆起部26をブロック端縁の近傍に形成すると、接地したときに(図6及び図7の想像線の状態)接地端及びブロック中央部の接地圧を下げることができ、図6及び図7の接地圧グラフで示すように接地圧をタイヤ周方向及びタイヤ軸方向共に均一化することができる。
【0074】
本実施形態では、ブロック18のタイヤ周方向両側に周辺隆起部26を配置してタイヤ周方向の接地圧の不均一を抑えることができるので、制・駆動力に起因するバックリング現象の発生を抑えて操縦安定性を向上することができ、また、タイヤ周方向の接地圧の不均一に起因するタイヤ周方向端部付近の偏摩耗を抑えることができる。
【0075】
また、タイヤ幅方向両側にも周辺隆起部26を配置したので、タイヤ幅方向の接地圧の不均一に起因するタイヤ幅方向端部付近の偏摩耗の発生を抑えることができる。
【0076】
なお、寸法HH1を0.1〜2.5mmとすることにより、ブロック端縁付近の接地面積を減少させることなく接地圧の不均一を抑えることができる。
寸法HH2を0.1〜2.5mmとすることにより、ブロック中央部の接地面積を減少させることなくブロックの中央部の接地圧を確実に下げることができる。
【0077】
HH2/HH1を1.5以下とすることにより、ブロック18が接地したときに、最深部付近(ブロックの中央)の接地圧と周辺隆起部26の頂部26Aの接地圧とが接近するので好ましい。
寸法LL1を10.0mm以下とすることによって、接地圧を一層均一化することができ好ましい。
【0078】
LL1/LL2を2.0以下とすることにより、矩形のブロック18の接地圧の分布を均一化でき好ましい。
HH1/LL1を1.0以下とすることにより、接地圧の均一な状態が得られるため好ましい。
【0079】
HH2/LL2を1.0以下することにより、接地圧分布を均一化する効果が高まるため好ましい。
また、ブロック18の最大高さH0とブロック18の最小高さT1との比T1/H0を0.75≦T1/H0<1.0とすることにより、接地面積が確保され、接地圧を下げる効果が確実に得られるため好ましい。
【0080】
以下には、上記数値限定の根拠となる試験結果が示されている。
これらの結果は、実車による操縦安定性能の評価結果であり、面取りのない従来のブロックを備えたタイヤを100とした指数表示であり、数値が大きいほど性能が良いことを示している。
【0081】
また、結果の評価は、明らかに違いのある110以上を希求水準と判断した。
【0082】
図12には、ブロック18の側面18Aと周辺隆起部26との交点Cからタイヤ径方向に沿って計測した周辺隆起部26の頂部26Aまでの寸法HH1を種々変更した場合の結果が示されている。
この結果から、寸法HH1の適正値は0.1〜2.5mmであり、さらに望ましくは0.5〜1.2mmであることが分かる。
また、面取りのみと比較して考えても、面取りの周上での変化が更に大きな効果をもたらすことが伺える。
【0083】
図13には、ブロック18の中央部分の最深部18Bからタイヤ径方向に沿って計測した周辺隆起部26の頂部26Aまでの寸法H2を種々変更した場合の結果が示されている。これについても適正値は断面角部と同様な値が望ましいことが分かる。
【0084】
図14には、寸法HH1とHH2との関係を種々変更した場合の結果が示されている。
この結果から、HH2/HH1はほぼ1.5以下の範囲で大きな効果が得られることがわかった。大きな効果という点で考えると、さらに望ましくは0.15〜1.0である。
【0085】
図15には、交点Cからブロック18の踏面に沿って計測した頂部26Aまでの寸法LL1を種々変更した場合の結果が示されている。このとき、頂部26Aからブロック18の踏面に沿って計測した最深部18Bまでの寸法LL2は、断面でのブロック長さの半分から寸法LL1を引いた値になる(最深部18Bがブロック中央として)。この結果から、寸法LL1は10mm以下で大きな効果を示すことが分かる。
【0086】
さらに、この時のLL1/LL2は2.0以下であることも分かる。大きな効果の範囲を更に絞れば、寸法LL1は1〜6mm程度が最も大きな効果をもたらすことが分かる。
【0087】
さらに、この時のLL1/LL2は約0.1〜0.7であり、断面端部に近い寸法LL1のほうが短い方が良いということを意味している。
【0088】
図16には、寸法LL1と寸法HH1との関係を種々変更した場合の結果が示されている。
この結果から、HH1/LL1は1.0以下で効果を発揮し、さらに望ましくは0.1〜0.7の範囲で大きな効果を示していることが分かる。
そして最も大きな効果を発揮できるのは0.1〜0.5程度である。
【0089】
図17には、寸法LL2と寸法HH2との関係を種々変更した場合の結果が示されている。この結果から、HH2/LL2は1.0以下で効果を発揮し、さらに望ましくは0.06〜1.0程度である。最も大きな効果が期待できる範囲はさらに狭く0.1〜0.4程度である。
【0090】
何れも場合も実車評価結果はブロック周上で面取りを変化させることによって更なる性能向上が望めることを示唆している。その理由は、ブロック固有の形状が影響する接地特性に対して適正な面取りの分布が存在していることを意味すると考えられる。
【0091】
[その他の実施形態]
なお、本実施形態では周方向溝14がタイヤ周方向(矢印A方向)に沿って延び、横溝16がタイヤ軸方向(矢印B方向)に沿って延びていたが、本発明はこれに限らず、周方向溝14がタイヤ周方向に対して傾斜していても良く、横溝16がタイヤ軸方向に対して傾斜していても良い。
【0092】
なお、本実施形態のブロック18は矩形であったが、本発明はこれに限らず、トレッド12を平面視したときのブロック18の形状は、周方向溝14及び横溝16の向き、面取り、切り欠き等の追加により菱形、6角形、8角形等の多角形とされたり、図18Aに示すように略コ字形状を呈していても良く、円形、楕円等であっても良い。
【0093】
この図18Aに示す参考例のブロック18では、周辺隆起部26(図中の斜線部分)がブロック端縁に沿って形成されており、図18Bの断面図で示すように、ブロック18を切断する位置によっては、周辺隆起部26が断面図上で両ブロック端縁とその中間部の合計3箇所に現れる。
【0094】
(試験例)
参考例の効果を確かめるために、参考例のタイヤ8種と、従来のタイヤ1種とを用意し、実車走行により操縦安定性能と乗り心地の評価を行った。
【0095】
なお、タイヤサイズは195/50R15(パターンは図25参照)であり、内圧2.0kg/cm2を充填して実車走行を行った。
また、ブロックの寸法は、タイヤ周方向が30mm、タイヤ幅方向が20mm、高さが9mmである。
【0096】
評価は以下の表4に示す通りである。なお、評価は、テストドライバーによるフィーリング評価であり、従来のタイヤを100とする指数表示である。また、数値が大きいほど性能が良いことを示す。また、市場では、指数110以上であれば、性能の向上は明らかである。
【0097】
【表4】
【0098】
参考例1〜8のタイヤは、従来例のタイヤに対して操縦安定性能が向上しているのが分かる。
【0099】
また、最も評価の高かった参考例4のタイヤについて、接地圧力の評価を行ったのが以下の表5,6である。
【0100】
【表5】
【0101】
【表6】
【0102】
なお、この時考慮した入力条件及びその番号を図9に示す。入力1は、平押し荷重条件(面圧4kgf/cm2相当)、入力2〜8は、図9に示す方向への剪断入力(剪断変形量1mmで評価)である。
【0103】
表5では、ブロック踏面の接地圧均一の度合いを指数で各入力毎に示している。結果は接地圧の不均一を、接地領域における接地圧の標準偏差で平均45%改良している。
【0104】
また、このブロックの接地領域の面積を各入力ごとに示した表6は、上記改良が接地面積を損なわずになされたことを示し、他性能への悪影響を及ぼしにくいことが示唆される。
【0105】
参考例4のブロックの摩耗の様子は図11に、従来例のブロックの摩耗の様子は図10に示す通りであり、実線は摩耗前、想像線は摩耗後の接地端付近の断面を示している。
【0106】
従来例のブロックでは、図10に示すように接地端部が局所的に激しく摩耗していた。
参考例4のブロックでは、図11に示すように均等な摩耗状態となった。
これより、ブロックの踏面を適正な形状とすることにより、局所的な偏摩耗が抑制されることが確認された。
Claims (10)
- タイヤの周方向に延びる周方向溝と、前記周方向溝に交差する溝とによって区画された多数のブロックをトレッドに備えた空気入りタイヤにおいて、
前記ブロックの踏面には、ブロック端縁の近傍に、前記ブロック端縁及び前記ブロックの中央部に向けて高さが漸減している周辺隆起部が形成され、
前記周辺隆起部は、前記ブロックのタイヤ幅方向両側のブロック端縁近傍に配置されていることを特徴とする空気入リタイヤ。 - タイヤの周方向に延びる周方向溝と、前記周方向溝に交差する溝とによって区画された多数のブロックをトレッドに備えた空気入りタイヤにおいて、 前記ブロックの踏面には、ブロック端縁の近傍に、前記ブロック端縁及び前記ブロックの中央部に向けて高さが漸減している周辺隆起部が形成され、
前記周辺隆起部は、ブロック端縁全周に沿って形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。 - 前記ブロックの溝壁面と前記周辺隆起部との交点からタイヤ径方向に沿って計測した前記周辺隆起部の頂部までの寸法HH1が0.1〜2.5mmであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の空気入りタイヤ。
- 前記ブロックの中央領域の最深部からタイヤ径方向に沿って計測した前記周辺隆起部の頂部までの寸法HH2が0.1〜2.50mmであることを特徴としている請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記ブロックの溝壁面と前記周辺隆起部との交点からタイヤ径方向に沿って計測した前記周辺隆起部の頂部までの寸法HH1と、前記ブロックの中央領域の最深部からタイヤ径方向に沿って計測した前記周辺隆起部の頂部までの寸法HH2との比HH2/HH1が1.5以下であることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記ブロックの溝壁面と前記周辺隆起部との交点からトレッド表面に沿って計測した前記周辺隆起部の頂部までの寸法LL1が10.0mm以下であることを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記ブロックの溝壁面と前記周辺隆起部との交点からトレッド表面に沿って計測した前記周辺隆起部の頂部までの寸法LL1と、前記頂部からトレッド表面に沿って計測した前記ブロックの中央領域の最深部までの寸法LL2との比LL1/LL2が2.0以下であることを特徴とする請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記ブロックの溝壁面と前記周辺隆起部との交点からタイヤ径方向に沿って計測した前記周辺隆起部の頂部までの寸法HH1と、前記ブロックの溝壁面と前記周辺隆起部との交点からトレッド表面に沿って計測した前記周辺隆起部の頂部までの寸法LL1との比HH1/LL1が1.0以下であることを特徴とする請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記ブロックの中央領域の最深部からタイヤ径方向に沿って計測した前記周辺隆起部の頂部までの寸法HH2と、前記頂部からトレッド表面に沿って計測した前記ブロックの中央領域の最深部までの寸法LL2との比HH2/LL2が1.0以下であることを特徴とする請求項1〜請求項8の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記ブロックの最大高さH0と前記ブロックの最小高さT1との比T1/H0が、0.75≦T1/H0<1.0であることを特徴とする請求項1〜請求項9の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
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