JP4628362B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、走行性能、特にレーンチェンジ性能を向上させるとともに、耐摩耗性の悪化を抑制することができる空気入りタイヤに関する。

近年、車輌の性能の向上に伴い、進行中の車線から他の車線へ移る能力であるレーンチェンジ性能や、旋回する能力であるコーナリング性能等の走行性能を向上させる空気入りタイヤが強く要求されている。

このような要求に応えるために、様々な種類の提案がなされている。例えば、タイヤ幅方向断面において、車輌装着時内側と車輌装着時外側との曲率半径に差がつけられている空気入りタイヤが提案されている（特開昭５７−１４７９０１号公報）。

しかしながら、この空気入りタイヤは、走行性能を向上させているものの、車輌装着時内側と車輌装着時外側との曲率半径に差がつけられていることにより、車輌装着時内側と車輌装着時外側とに掛かる路面接地圧が異なるため、耐摩耗性（摩耗寿命）を悪化させてしまうという問題があった。

そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、走行性能、特に、レーンチェンジ性能を向上させるとともに、耐摩耗性の悪化を抑制することができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、車輌装着時内側に位置する内側ビードコア（ビードコア１１ａ）及び車輌装着時外側に位置する外側ビードコア（ビードコア１２ａ）を含むビード部（ビード部１１及びビード部１２）を有し、タイヤ半径方向内側からタイヤ半径方向外側に向けて、少なくともカーカス層（カーカス層１３）及びトレッド部（トレッド部１６）が配置される空気入りタイヤ（空気入りタイヤ１）であって、タイヤ幅方向断面において、内側ビードコアの中心（ビードコア１１ａの中心Ｃ１）及び外側ビードコアの中心（ビードコア１２ａの中心Ｃ２）を結ぶビード線（ビード線ＢＬ）と直角をなし、ビード線の中心（ビード線ＢＬの中心Ｔ）を通過するタイヤ中心線（タイヤ中心線ＣＬ）を基準として、車輌装着時外側となるトレッド部の踏面においてタイヤ中心線側から外側タイヤショルダー（タイヤショルダー２０Ｂ）に向かって、タイヤ中心線からの傾き角度（傾き角度Ｘ）が５０度以上である外側ラグ溝（外側ラグ溝３３）を空気入りタイヤが有し、タイヤ幅方向断面において、カーカス層の中心を通過するカーカス中心線（カーカス中心線ＣａＬ）に沿って、カーカス中心線とタイヤ中心線とが交差した地点（交差地点Ｐ）から、外側ビードコアの内端に最も接近している地点（接近地点Ｐ２）までの距離である外側カーカスペリフェリ長（カーカスペリフェリ長Ｃａ１）が、交差地点からカーカス中心線に沿って内側ビードコアの内端に最も接近している地点（接近地点Ｐ１）までの距離である内側カーカスペリフェリ長（カーカスペリフェリ長Ｃａ）よりも０．５ｍｍ〜１０ｍｍ長いことを要旨とする。

かかる特徴によれば、外側カーカスペリフェリ長が、内側カーカスペリフェリ長よりも０．５ｍｍ〜１０ｍｍ長く設定されることによってコニシティが発生するため、レーンチェンジが行われるときの横力（コーナリングフォース）がスムースに立ち上がる。この結果、空気入りタイヤのレーンチェンジ性能を向上させることができる。

なお、外側カーカスペリフェリ長が、内側カーカスペリフェリ長と比較して、内側カーカスペリフェリ長と同一又は＋０．５ｍｍ未満である場合、空気入りタイヤのレーンチェンジ性能を向上させることができない。

また、外側カーカスペリフェリ長が、内側カーカスペリフェリ長と比較して、＋１０ｍｍを越える長さである場合、コニシティが大きくなり過ぎてしまうため、車輌装着時外側における摩耗が早く進行してしまう。

また、本発明の特徴に係る空気入りタイヤによれば、タイヤ中心線からの外側ラグ溝の傾き角度が５０度以上であるため、タイヤ中心線からの外側ラグ溝の傾き角度が小さい菱形のブロックに比べて正四角形のブロックに近づき、タイヤ転動時におけるブロックの捩れを小さくすることができる。この結果、外側カーカスペリフェリ長が、内側カーカスペリフェリ長よりも長く設定されることによって発生したコニシティによる車輌装着時外側における耐摩耗性の悪化を抑制することができる。また、ブロックの剛性が向上するため、さらにレーンチェンジ性能を向上させることができる。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、外側ラグ溝が、外側タイヤショルダーに向かって弧状であることを要旨とする。

かかる特徴によれば、外側ラグ溝が弧状であるため、外側ラグ溝が弧状でない（真っ直ぐである）場合に比べ、タイヤ転動時におけるブロックの捩れをさらに小さくすることができる。この結果、車輌装着時外側における耐摩耗性の悪化をさらに抑制することできる。また、本発明の特徴によれば、レーンチェンジが行われるときの横力がスムースに立ち上がるため、空気入りタイヤのレーンチェンジ性能を向上させることができる。

本発明の第３の特徴は、本発明の第１の特徴又は第２の特徴に係り、タイヤ中心線を基準として、車輌装着時内側となるトレッド部の踏面においてタイヤ中心線側から内側タイヤショルダー（タイヤショルダー２０Ａ）に向かって、タイヤ中心線からの傾き角度（傾き角度Ｙ）が４０度以下である内側ラグ溝（内側ラグ溝３５）を空気入りタイヤが有すること要旨とする。

かかる特徴によれば、本発明の特徴に係る空気入りタイヤによれば、タイヤ中心線からの内側ラグ溝の傾き角度が４０度未満であるが、タイヤ中心線からの傾き角度が５０度以上で設定した外側ラグ溝によって低下した排水性能を補うことができる。

本発明の第４の特徴は、本発明の第３の特徴に係り、内側ラグ溝が、内側タイヤショルダーに向かって弧状であることを要旨とする。

かかる特徴によれば、内側ラグ溝が弧状であるため、内側ラグ溝が弧状でない（真っ直ぐである）場合に比べ、タイヤ転動時におけるブロックの捩れをさらに小さくすることができる。この結果、車輌装着時内側における耐摩耗性の悪化を抑制することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド幅方向断面図である。 図２は、本発明の実施形態に係るトレッド部となる踏面の拡大展開図である。

次に、本発明に係る空気入りタイヤ１の一例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なのものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることを留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（本実施形態に係る空気入りタイヤの構成）
図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１の幅方向の断面図である。図１に示すように、空気入りタイヤ１は、車輌装着時内側Ａに位置するビードコア１１ａ（内側ビードコア）を含むビード部１１と、車輌装着時外側Ｂに位置するビードコア１２ａ（外側ビードコア）を含むビード部１２とを少なくとも有している。具体的には、ビード部１１及びビード部１２を構成するビードコア１１ａ及びビードコア１２ａには、アラミド繊維コード（ケブラーなど）やスチールコードなどが用いられる。

空気入りタイヤ１は、空気入りタイヤ１の骨格となるカーカス層１３を有している。また、車輌装着時外側Ｂのカーカスペリフェリ長Ｃａ１（外側カーカスペリフェリ長）は、車輌装着時内側Ａのカーカスペリフェリ長Ｃａ（内側カーカスペリフェリ長）よりも３ｍｍ長い。

なお、車輌装着時外側Ｂのカーカスペリフェリ長Ｃａ１が車輌装着時内側Ａのカーカスペリフェリ長Ｃａよりも３ｍｍ長いと説明したが、これに限定されるものではない。

ここで、カーカスペリフェリ長とは、カーカス層１３の中心を通過するカーカス中心線ＣａＬに沿って、カーカス中心線ＣａＬとタイヤ中心線ＣＬとが交差した交差地点Ｐから、ビードコア１１ａ，１２ａの内端に最も接近する接近地点Ｐ１，Ｐ２までの距離である。タイヤ中心線とは、タイヤ幅方向断面においてビードコア１１ａの中心Ｃ１及びビードコア１２ａの中心Ｃ２を結ぶビード線ＢＬと直角をなし、ビード線ＢＬの中心を通過する線である。

カーカス層１３のタイヤ半径方向外側には、第１ベルト層１４ａ及び第２ベルト層１４ｂが重ねて配置されている。また、第２ベルト層１４ｂのタイヤ半径方向外側には、ベルト保護層１５が配置されている。さらに、ベルト保護層１５のタイヤ半径方向外側には、路面と接地するトレッド部１６が配置されている。

次に、図２を参照して、本実施形態に係る空気入りタイヤ１におけるトレッド部１６となる踏面１７の展開図について説明する。図２に示すように、トレッド部１６となる踏面１７には、タイヤ周方向に形成された周方向主溝３０が設けられている。

車輌装着時外側Ｂに位置するトレッド部１６となる踏面１７には、タイヤ中心線ＣＬ側からタイヤショルダー２０Ｂ（外側タイヤショルダー）に向かって、タイヤ中心線ＣＬからの傾き角度Ｘが７０度である外側ラグ溝３３が設けられている。

車輌装着時内側Ａに位置するトレッド部１６となる踏面１７には、タイヤ中心線ＣＬ側からタイヤショルダー２０Ａ（内側タイヤショルダー）に向かって、タイヤ中心線ＣＬからの傾き角度Ｙが３６度である内側ラグ溝３５が設けられている。

また、外側ラグ溝３３及び内側ラグ溝３５は、それぞれ弧状である。すなわち、外側ラグ溝３３は、タイヤ中心線ＣＬ側よりもタイヤショルダー２０Ｂ側の方が、タイヤ中心線ＣＬを基準としたときの傾き角度が大きくなっている。また、内側ラグ溝３５は、タイヤ中心線ＣＬ側よりもタイヤショルダー２０Ａの方が、タイヤ中心線ＣＬを基準としたときの傾き角度が大きくなっている。

（作用・効果）
以上説明した本実施形態に係る空気入りタイヤ１によれば、カーカスペリフェリ長Ｃａ１が、カーカスペリフェリ長Ｃａよりも０．５ｍｍ〜１０ｍｍ長く設定されることによってコニシティが発生するため、レーンチェンジが行われるときの横力（コーナリングフォース）がスムースに立ち上がる。この結果、空気入りタイヤ１のレーンチェンジ性能を向上させることができる。

また、タイヤ中心線ＣＬからの外側ラグ溝３３の傾き角度Ｘが５０度以上であるため、タイヤ中心線ＣＬからの外側ラグ溝３３の傾き角度が小さい菱形のブロックに比べて正四角形のブロックに近づき、タイヤ転動時におけるブロックの捩れを小さくすることができる。この結果、カーカスペリフェリ長Ｃａ１が、カーカスペリフェリ長Ｃａよりも長く設定されることによって発生したコニシティによる車輌装着時外側Ｂにおける耐摩耗性の悪化を抑制することができる。

また、外側ラグ溝３３が弧状であるため、外側ラグ溝３３が弧状でない（真っ直ぐである）場合に比べ、タイヤ転動時におけるブロックの捩れをさらに小さくすることができる。この結果、車輌装着時外側Ｂにおける耐摩耗性の悪化をさらに抑制することができる。また、本発明の特徴によれば、レーンチェンジが行われるときの横力がスムースに立ち上がるため、空気入りタイヤ１のレーンチェンジ性能を向上させることができる。

また、タイヤ中心線ＣＬからの内側ラグ溝３５の傾き角度が４０度未満であるが、タイヤ中心線ＣＬからの傾き角度が５０度以上で設定した外側ラグ溝３３によって低下した排水性能を補うことができる。

さらに、内側ラグ溝３５が弧状であるため、内側ラグ溝３５が弧状でない（真っ直ぐである）場合に比べ、タイヤ転動時におけるブロックの捩れをさらに小さくすることができる。この結果、車輌装着時内側Ａにおける耐摩耗性の悪化をさらに抑制することができる。

（比較評価）
次に、本発明の効果をさらに明確にするために、比較例及び本発明が適用された実施例に係る空気入りタイヤを用いて行った試験結果について説明する。

各比較例及び実施例に用いられた空気入りタイヤのサイズは、いずれも“２０５／６０Ｒ１５”である。すなわち、断面幅（トレッド幅）が約２０５ｍｍであり、扁平率（タイヤ幅に対するタイヤ断面高さの比）が約６０％であり、リム径が１５インチである。

また、各比較例及び実施例に係る空気入りタイヤは、１１０Ｔｅｘのポリエステルコード２枚のカーカス層１３と、スチールコード２層のベルト層１４と、ベルト層１４に１４０Ｔｅｘのナイロンコード１層のベルト保護層１５とを有する。なお、その他使用された材料は全て同じものである。

まず、内側ラグ溝３５のタイヤ中心線ＣＬを基準とした傾き角度Ｙと、外側ラグ溝３３のタイヤ中心線ＣＬを基準とした傾き角度Ｘとの違いによる試験結果について、表１を用いて説明する。

＜レーンチェンジ性能試験＞
比較例１−１及び実施例１−１に係る空気入りタイヤを、テスト用車輌（ＦＦ車、２３６２ｃｃ）に装着し、テストコースの直線区間で１４０ｋｍ／ｈの定速走行から隣のレーン（１車線分）へ移るときの応答性（いわゆる、操舵感）及び収束性（いわゆる、移ったレーンでの収まり感）等をプロドライバーにて評価した。なお、数値が大きいほど、レーンチェンジ性能に優れていることを示す。

表１に示すように、実施例１−１に係る空気入りタイヤは、比較例１−１に係る空気入りタイヤに比べ、レーンチェンジ性能に優れていることが分かった。

＜タイヤ寿命試験＞
比較例１−１及び実施例１−１に係る空気入りタイヤを、室内に設置されたドラムにて、ドラムとトレッド部１６との間に細かい砂を落としながら２０００ｋｍ転動させた後、残りの溝（周方向主溝又はラグ溝等）が１．６ｍｍになる時点のタイヤ寿命を推定した。

表１に示すように、実施例１−１に係る空気入りタイヤは、比較例１−１に係る空気入りタイヤに比べ、タイヤ寿命が長いと分かった。すなわち、実施例１−１に係る空気入りタイヤは、摩耗性に優れていると評価した。

＜総合結果＞
上述したレーンチェンジ性能及びタイヤ寿命の両方が優れている場合は◎と示す。また、レーンチェンジ性能又はタイヤ寿命のいずれかが優れているが、レーンチェンジ性能又はタイヤ寿命のいずれかが優れていない場合は○と示す。

この結果、内側ラグ溝３５がタイヤ中心線ＣＬからの傾き角度Ｙが４０度以下であり、外側ラグ溝３３がタイヤ中心線ＣＬからの傾き角度Ｘが５０度以上である実施例１−１に係る空気入りタイヤは、レーンチェンジ性能を向上させるとともに、タイヤ寿命が長いと分かった（耐摩耗性の悪化を抑制することが分かった）。

次に、外側カーカスペリフェリ長Ｃａ１が内側カーカスペリフェリ長Ｃａよりも長いときの差の違いによる試験結果について、表２を用いて説明する。

＜レーンチェンジ性能試験＞
実施例２−１〜２−５及び比較例２−１、２−２に係る空気入りタイヤを、テスト用車輌（ＦＦ車、２３６２ｃｃ）に装着し、テストコースの直線区間で１４０ｋｍ／ｈの定速走行から隣のレーン（１車線分）へ移るときの応答性（いわゆる、操舵感）及び収束性（いわゆる、移ったレーンでの収まり感）等をプロドライバーにて評価した。なお、数値が大きいほど、レーンチェンジ性能に優れていることを示す。

表２に示すように、実施例２−１〜２−５及び比較例２−２に係る空気入りタイヤは、比較例２−１に係る空気入りタイヤに比べ、レーンチェンジ性能に優れていることが分かった。

＜タイヤ寿命試験＞
実施例２−１〜２−５及び比較例２−１，２−２に係る空気入りタイヤを、室内に設置されたドラムにて、ドラムとトレッド部１６との間に細かい砂を落としながら２０００ｋｍ転動させた後、残りの溝（周方向主溝又はラグ溝等）が１．６ｍｍになる時点のタイヤ寿命を推定した。

表２に示すように、実施例２−１〜２−５に係る空気入りタイヤは、比較例２−１及び比較例２−２に係る空気入りタイヤに比べ、タイヤ寿命が長いと分かった（２００００ｋｍ以上走行することが可能と分かった）。すなわち、実施例２−１〜２−５に係る空気入りタイヤは、摩耗性に優れていると評価した。

＜総合結果＞
上述したレーンチェンジ性能及びタイヤ寿命の両方が優れている場合は◎と示す。また、レーンチェンジ性能又はタイヤ寿命のいずれかが優れているが、レーンチェンジ性能又はタイヤ寿命のいずれかが優れていない場合は○と示す。さらに、レーンチェンジ性能及びタイヤ寿命の両方が優れていない場合は−と示す。

この結果、外側カーカスペリフェリ長Ｃａ１が内側カーカスペリフェリ長Ｃａよりも３．０ｍｍ長い実施例２−１に係る空気入りタイヤは、レーンチェンジ性能を向上させるとともに、タイヤ寿命が長いと分かった（耐摩耗性の悪化を抑制することが分かった）。

また、外側カーカスペリフェリ長Ｃａ１が内側カーカスペリフェリ長Ｃａよりも０．５ｍｍ〜１０．０ｍｍ長い（３．０ｍｍを除く）実施例２−２〜２−５に係る空気入りタイヤは、レーンチェンジ性能を確保するとともに、タイヤ寿命が長いと分かった（耐摩耗性の悪化を抑制することが分かった）。

以上のように、本発明に係る空気入りタイヤは、走行性能、特に、レーンチェンジ性能を向上させるとともに、耐摩耗性の悪化を抑制することができるため、空気入りタイヤの製造技術などにおいて有用である。

Claims (4)

1. 車輌装着時内側に位置する内側ビードコア及び車輌装着時外側に位置する外側ビードコアを含むビード部を有し、タイヤ半径方向内側からタイヤ半径方向外側に向けて、少なくともカーカス層及びトレッド部が配置される空気入りタイヤであって、
   タイヤ幅方向断面において、前記内側ビードコアの中心及び前記外側ビードコアの中心を結ぶビード線と直角をなし、前記ビード線の中心を通過するタイヤ中心線を基準として、車輌装着時外側となる前記トレッド部の踏面において、前記タイヤ中心線側から外側タイヤショルダーに向かって、前記タイヤ中心線からの傾き角度が５０度以上である外側ラグ溝を有し、
   タイヤ幅方向断面において、前記カーカス層の中心を通過するカーカス中心線に沿って、前記カーカス中心線と前記タイヤ中心線とが交差した交差地点から、前記外側ビードコアの内端に最も接近する地点までの距離である外側カーカスペリフェリ長は、前記交差地点から前記カーカス中心線に沿って前記内側ビードコアの内端に最も接近する地点までの距離である内側カーカスペリフェリ長よりも０．５ｍｍ〜１０ｍｍ長いことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記外側ラグ溝は、前記外側タイヤショルダーに向かって弧状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。
3. 前記タイヤ中心線を基準として、車輌装着時内側となる前記トレッド部の踏面において、前記タイヤ中心線側から内側タイヤショルダーに向かって、前記タイヤ中心線からの傾き角度が４０度以下である内側ラグ溝を有することを特徴とする請求項１又は請求項２の何れかに記載の空気入りタイヤ。
4. 前記内側ラグ溝は、前記内側タイヤショルダーに向かって弧状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。

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