JP6922560B2 - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、乗用車用の空気入りラジアルタイヤに関し、詳しくは、ウェット性能を維持しつつ四輪自動車の旋回性能を向上させるのに役立つ空気入りラジアルタイヤに関する。

図１２には、前輪に操舵機構を有する一般的な四輪自動車の旋回動作の時系列的な変化を示す。先ず、状態Ａのように、直進走行中にドライバーによってハンドルが操作されると、前輪のタイヤｂにスリップ角が与えられ、前輪のタイヤｂがコーナリングフォースを発生する（状態Ｂ）。ここで、「スリップ角」は、車体ｃの進行方向とタイヤｂとのなす角度である。また、「コーナリングフォース」は、四輪自動車ａが旋回する時にタイヤｂの接地面に発生する摩擦力のうち、進行方向に対して横向きに作用する力の成分であり、特にスリップ角が１度のときのコーナリングフォースをコーナリングパワーと呼ぶ場合がある。

前輪のタイヤｂで生じたコーナリングフォースは、ヨーを伴った車体ｃの旋回運動をもたらす。この旋回運動は、後輪のタイヤｂにスリップ角を与えるので、後輪のタイヤｂもコーナリングフォースを発生する（状態Ｃ）。そして、車両の重心点ＣＧ回りに関し、前輪タイヤｂのコーナリングフォースに基づくモーメントと、後輪タイヤｂのコーナリングフォースに基づくモーメントとが実質的に釣り合った場合（状態Ｄ）、車体ｃは、ヨー加速度がほぼゼロで斜めに移動する定常状態（以下、このような走行状態を「公転走行状態」と呼ぶ場合がある）となる。

発明者らは、四輪自動車の旋回性能の向上のためには、旋回操舵後に、車体をできるだけ早く公転走行状態へと移行させることが重要であるとの認識の下で、タイヤに関して、種々の研究を重ねた。

一般に、タイヤが車両に装着された状態において、タイヤが発生するコーナリングパワーは、等価コーナリングパワー（以下、「等価CP」）と呼ばれる。この等価CPは、台上試験等で計測されたタイヤ単体のコーナリングパワー（以下、「台上CP」という。）と、下記の式（１）の関係がある。
等価CP ＝ 台上CP × CP増幅率 …（１）
等価CPは、いわゆるロールステア、コンプライアンスステア等の影響を含めたコーナリングパワーであり、車両のロール特性及びサスペンション特性等をタイヤに取り込んだと仮定した場合のコーナリングパワーである。これらの特性は、CP増幅率で代表される。

図１３は、一般的な空気入りラジアルタイヤの台上CPとそれに作用する荷重との関係を示すグラフである。通常、台上CPは、荷重の増加とともに増加してピークを迎えた後、徐々に減少することがわかる。また、このグラフには、旋回中のＦＦの四輪自動車に装着されたタイヤの大凡の荷重域も示されている。先ず、ＦＦの四輪自動車では、前輪タイヤは、後輪タイヤよりも大きな荷重が作用する傾向がある。また、前輪及び後輪それぞれにおいて、旋回外側のタイヤには、旋回内側のタイヤよりも大きな荷重が作用する傾向がある。そのため、前輪側のタイヤと後輪側のタイヤとの間には、旋回時に生じる平均的な台上CPの値Ff及びFrに関し、比較的大きな差が生じる。

各タイヤへの上述の荷重分布を前提とした場合、車両の旋回動作中に、できるだけ早く公転走行状態に移行させて旋回性能を向上させるためには、前輪のタイヤの等価CPを相対的に下げる一方、後輪のタイヤの等価CPを相対的に高めること、即ち、両者の等価CPを近づけるか、又は、これらが早期に近づくように改善することが有効と考えられる。

発明者らは、前輪のタイヤの等価CPを相対的に下げるために、これまであまり着目されていなかったセルフアライニングトルク（以下、単に「SAT」ということがある。）に着目した。

ここで、SATについて、簡単に述べる。図１４には、進行方向Ｙに対してスリップ角αで旋回中のタイヤｂの接地面を、路面側から見た図が示されている。図１４に示されるように、接地面Ｐのトレッドゴムは弾性変形し、横方向のCFが発生する。CFの作用点Ｇ（ハッチングされた接地面の図心に相当）が、タイヤの接地面中心Ｐｃよりも後方にある場合、タイヤには、その接地面中心Ｐｃの回りに、スリップ角αを小さくする方向のモーメントであるSATが働く。つまり、SATは、タイヤの接地面中心Ｐｃの回りにスリップ角を小さくする方向に働く。なお、接地面中心ＰｃとCFの作用点Ｇとの進行方向Ｙに沿った距離NTは、ニューマチックトレールと定義される。

また、発明者らの種々の実験の結果、上記式（１）のCP増幅率は、SATの逆数にほぼ比例することが判明している。このため、SATの大きいタイヤは、結果的に、等価CPを相対的に下げることになる。

一方、後輪は、操舵機構がなく、SATの影響がないので、タイヤとして、台上CPそのものを高めることで、その等価CPを高めることができる。

以上から明らかなように、四輪自動車、とりわけ前輪により多くの荷重が作用するＦＦの四輪自動車おいて、旋回走行中に、速やかに公転走行状態に移行させるために、タイヤには、大きなSATを発生させる特性が求められる。

発明者らは、SATとタイヤのトレッドパターンとの関係に関して、さらに研究したところ、車両の外側に位置する外側ショルダー陸部及び外側ミドル陸部の構成を改善することが、SATを高める上で特に有効であるとの知見を得た。

特開２０１２−０１７００１号公報 特開２００９−１６２４８２号公報

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、ウェット性能を維持しつつ四輪自動車の旋回性能を向上させるのに役立つ空気入りラジアルタイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明は、ラジアル構造のカーカスと、前記カーカスの外側に配された少なくとも２枚のベルトプライからなるベルト層と、車両への装着の向きが指定されたトレッドパターンが形成されたトレッド部とを含む乗用車用の空気入りラジアルタイヤであって、前記トレッド部は、車両装着時にそれぞれ車両の外側及び車両の内側に位置する外側トレッド端及び内側トレッド端を有し、前記トレッド部は、タイヤ周方向に連続してのびる複数本の主溝によって、４本又は５本の周方向陸部に区分されており、前記周方向陸部は、前記外側トレッド端を含む外側ショルダー陸部と、前記外側ショルダー陸部に隣接する外側ミドル陸部とを含み、前記外側ショルダー陸部には、前記外側トレッド端からタイヤ軸方向内側にのび、かつ、前記外側ショルダー陸部内で途切れる複数の外側ショルダーラグ溝が設けられており、前記外側ミドル陸部には、前記内側トレッド端側のエッジから前記外側トレッド端側にのび、かつ、前記外側ミドル陸部内で途切れる複数の外側ミドルラグ溝が設けられている。

本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記外側ショルダーラグ溝のタイヤ軸方向の長さは、前記外側ショルダー陸部のタイヤ軸方向の幅の０．７０〜０．８０倍であるのが望ましい。

本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記外側ミドルラグ溝のタイヤ軸方向の長さは、前記外側ミドル陸部のタイヤ軸方向の幅の０．７０〜０．８０倍であるのが望ましい。

本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記外側ショルダーラグ溝は、タイヤ軸方向に対して０〜３０度の角度で配されているのが望ましい。

本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記外側ミドルラグ溝は、タイヤ軸方向に対して０〜２０度の角度で配されているのが望ましい。

本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記外側ミドルラグ溝の本数は、前記外側ショルダーラグ溝の本数の２．００〜３．５０倍であるのが望ましい。

本発明の空気入りラジアルタイヤは、下記の走行条件において、下記式（１）を満足するのが望ましい。
装着リム：正規リム
タイヤ内圧：正規内圧
タイヤに負荷する荷重：正規荷重の７０％
速度：１０km/h
スリップ角：０．７度
キャンバー角：−（マイナス）１．０度
SAT ≧ ０．１８×L×CF …（１）
ここで、"SAT"はセルフアライニングトルク（Ｎ・ｍ）、"L"はトレッド部のタイヤ周方向の接地最大長（ｍ）、"CF"は、コーナリングフォース（Ｎ）である。

本発明の空気入りラジアルタイヤの外側ショルダー陸部には、外側トレッド端からタイヤ軸方向内側にのび、かつ、外側ショルダー陸部内で途切れる複数の外側ショルダーラグ溝が設けられている。外側ミドル陸部には、内側トレッド端側のエッジから外側トレッド端側にのび、かつ、外側ミドル陸部内で途切れる複数の外側ミドルラグ溝が設けられている。

外側ショルダーラグ溝及び外側ミドルラグ溝は、各陸部の大幅な剛性低下を抑制しつつ、ウェット性能を高めることができる。また、上記各ラグ溝の配置によって、外側ショルダー陸部において陸部分がタイヤ周方向に連続するリブ部分と、外側ミドル陸部において陸部分がタイヤ周方向に連続するリブ部分とが主溝を介して隣接する領域が提供される。これにより、外側トレッド端側において、排水性能を維持しながらタイヤ周方向の剛性が高い領域が得られ、ひいては大きなSATが得られる。従って、本発明の空気入りラジアルタイヤを四輪に装着した四輪自動車は、ウェット性能を維持しつつ、旋回走行中、速やかに公転走行状態に移行させて優れた旋回性能を提供することができる。

本発明の空気入りラジアルタイヤの一実施形態の横断面図である。 図１のタイヤのトレッド部の展開図である。 車両が左旋回しているときの前輪タイヤに作用するSATを示す説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は、陸部の剛性の測定方法の説明図である。 図２の外側ショルダー陸部及び外側ミドル陸部の拡大図である。 （ａ）は、図５のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｂ）は、図５のＣ−Ｃ線断面図である。 図２の内側ショルダー陸部の拡大図である。 図７のＤ−Ｄ線断面図である。 図２の内側ミドル陸部の拡大図である。 図９のＥ−Ｅ線断面図である。 比較例のタイヤのトレッド部の展開図である。 四輪乗用車の旋回動作を示す説明図である。 一般的な空気入りラジアルタイヤの台上CPとそれに作用する荷重との関係を示すグラフである。 車両の旋回時の前輪のタイヤの接地面を示す説明図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態の空気入りラジアルタイヤ１（以下、単に「タイヤ」ということがある。）のタイヤ回転軸を含む横断面図である。図２は、図１のタイヤ１のトレッド部２の展開図である。図１は、図２のＡ−Ａ線断面図に相当する。本実施形態のタイヤ１は、乗用車用の空気入りラジアルタイヤとして構成されている。本実施形態のタイヤ１は、静止状態において、前輪に作用する垂直荷重が後輪に作用する垂直荷重よりも大きい乗用車用として好適であり、とりわけＦＦの乗用車用として好適に用いられる。

図１に示されるように、本実施形態のタイヤ１は、ラジアル構造のカーカス６及びベルト層７を具えている。

カーカス６は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至る。カーカス６は、例えば、１枚のカーカスプライ６Ａで形成されている。カーカスプライ６Ａは、例えば、タイヤ周方向に対して７５〜９０度の角度で傾けて配列された有機繊維からなるカーカスコードで構成されている。

ベルト層７は、少なくとも２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂで構成されている。ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、例えば、タイヤ周方向に対して１０〜４５度の角度で配列されたスチールコードで構成されている。ベルトプライ７Ａは、例えば、隣り合うベルトプライ７Ｂのスチールコードと逆向きに傾斜するスチールコードで構成されている。ベルト層７の外側に、バンド層等のさらなる補強層が配されても良い。

図２に示されるように、トレッド部２には、車両への装着の向きが指定されたトレッドパターンが形成されている。トレッド部２のトレッドパターンは、例えば、タイヤ赤道Ｃに関して、非対称形状で形成されている。タイヤ１の車両への装着の向きは、例えば、サイドウォール部３等に、文字又は記号で表示される。

トレッド部２は、外側トレッド端Ｔｏ及び内側トレッド端Ｔｉを有している。外側トレッド端Ｔｏは、車両装着時に車両の外側（図２では右側）に位置する。内側トレッド端Ｔｉは、車両装着時に車両の内側（図２では左側）に位置する。

各トレッド端Ｔｏ、Ｔｉは、正規状態のタイヤ１に正規荷重が負荷されキャンバー角０°で平面に接地したときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置である。正規状態とは、タイヤが正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填され、しかも、無負荷の状態である。本明細書において、特に断りがない場合、タイヤ各部の寸法等は、前記正規状態で測定された値である。正規状態において、外側トレッド端Ｔｏと内側トレッド端Ｔｉとの間のタイヤ軸方向の距離は、トレッド幅ＴＷと定義される。

「正規リム」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、ＪＡＴＭＡであれば "標準リム" 、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" である。

「正規内圧」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば "最高空気圧" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である。

「正規荷重」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば "最大負荷能力" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY" である。

本実施形態のトレッド部２には、タイヤ周方向に連続してのびる複数本の主溝１０によって、４本又は５本の周方向陸部１５に区分されている。主溝１０は、内側ショルダー主溝１１及び外側ショルダー主溝１２を含んでいる。本実施形態の主溝１０は、さらに、クラウン主溝１３を含んでいる。

内側ショルダー主溝１１は、例えば、複数本の主溝１０の内、最も内側トレッド端Ｔｉ側に設けられている。内側ショルダー主溝１１は、タイヤ赤道Ｃよりも内側トレッド端Ｔｉ側に設けられている。

外側ショルダー主溝１２は、例えば、複数本の主溝１０の内、最も外側トレッド端Ｔｏ側に設けられている。外側ショルダー主溝１２は、タイヤ赤道Ｃよりも外側トレッド端Ｔｏ側に設けられている。

クラウン主溝１３は、内側ショルダー主溝１１と外側ショルダー主溝１２との間に設けられている。クラウン主溝１３は、例えば、タイヤ赤道Ｃ上に１本設けられている。他の態様では、クラウン主溝１３は、例えば、タイヤ赤道Ｃのタイヤ軸方向の各側に１本ずつ設けられても良い。

本実施形態において、主溝１０は、例えば、タイヤ周方向に沿って直線状にのびている。他の態様では、主溝１０は、例えば、波状やジグザグ状にのびても良い。主溝の溝幅（内側ショルダー主溝１１の溝幅Ｗ１、外側ショルダー主溝１２の溝幅Ｗ２、及び、クラウン主溝１３の溝幅Ｗ３）は、慣例に従って任意に定めることができる。トレッド部２のパターン剛性を維持しながら十分な排水性能を提供するために、前記各溝幅Ｗ１、Ｗ２及びＷ３は、例えば、トレッド幅ＴＷの２．５％〜５．０％程度が望ましい。各主溝１１乃至１３の溝深さは、乗用車用ラジアルタイヤの場合、例えば、５〜１０mm程度であるのが望ましい。

本実施形態のトレッド部２には、周方向陸部１５として、外側ショルダー陸部１６と、外側ミドル陸部１７と、内側ショルダー陸部１８と内側ミドル陸部１９とが含まれている。外側ショルダー陸部１６は、外側トレッド端Ｔｏを含んでいる。外側ミドル陸部１７は、外側ショルダー陸部１６に外側ショルダー主溝１２を介して隣接している。内側ショルダー陸部１８は、内側トレッド端Ｔｉを含んでいる。内側ミドル陸部１９は、内側ショルダー陸部１８に内側ショルダー主溝１１を介して隣接している。

外側ショルダー陸部１６には、外側トレッド端Ｔｏからタイヤ軸方向内側にのび、かつ、外側ショルダー陸部１６内で途切れる複数の外側ショルダーラグ溝２０が設けられている。外側ミドル陸部１７には、内側トレッド端Ｔｉ側のエッジから外側トレッド端Ｔｏ側にのび、かつ、外側ミドル陸部１７内で途切れる複数の外側ミドルラグ溝２１が設けられている。

本発明では、外側ショルダー陸部１６及び外側ミドル陸部１７に、上述のラグ溝が設けられていることを特徴事項の一つとする。

上述の通り、四輪自動車の旋回走行中、できるだけ早く車両を公転走行状態に移行させることで旋回性能を向上させるためには、大きなSATを発生させるのが有効である。発明者らは、タイヤの旋回中の接地面の圧力分布を詳細に分析したところ、車両の外側に位置する外側ショルダー陸部１６及び外側ミドル陸部１７の構成を改善することが、SATを高める上で特に有効であるとの知見を得た。以下、この点について、図３に示されるように、車両が左旋回している場合を例に挙げて説明する。

進行方向に対してスリップ角がついた前輪タイヤは、路面とトレッド面との摩擦によって、反時計回りに周方向陸部が変形する。スリップ角がほぼ一定となったとき、変形した各周方向陸部は、元に戻ろうとし、図中の矢印にように、時計回りに反力、即ちSATを発生する。このSAT、即ち、トレッド部の接地面中心Ｐｃの周りの時計方向のトルクを高めるためには、SATへの寄与が高い旋回外側のタイヤ（右側のタイヤ）の外側ショルダー陸部１６及び外側ミドル陸部１７の接地域の後方領域Ｘ１で大きな駆動方向の力を発生させることが有効である。このような力を発生させるためには、外側ショルダー陸部１６及び外側ミドル陸部１７のタイヤ周方向剛性を高めることが重要となる。

本発明の外側ショルダーラグ溝２０及び外側ミドルラグ溝２１は、各陸部の大幅な剛性低下を抑制しつつ、ウェット性能を高めることができる。また、上記各ラグ溝の配置によって、外側ショルダー陸部１６において陸部分がタイヤ周方向に連続するリブ部分と、外側ミドル陸部１７において陸部分がタイヤ周方向に連続するリブ部分とが主溝を介して隣接する領域が提供される。これにより、外側トレッド端Ｔｏ側において、排水性能を維持しながらタイヤ周方向の剛性が高い領域が得られ、ひいては大きなSATが得られる。従って、本発明の空気入りラジアルタイヤを四輪に装着した四輪自動車は、ウェット性能を維持しつつ、旋回走行中、速やかに公転走行状態に移行させて優れた旋回性能を提供することができる。

他方、内側ショルダー陸部１８及び内側ミドル陸部１９については、SATを高めるためには、SATへの寄与が高い旋回外側のタイヤ（右側のタイヤ）の内側ショルダー陸部１８及び内側ミドル陸部１９の接地域の前方領域Ｘ２で大きな制動方向の力を発生させることが有効である。このような制動方向の力を発生させるためには、内側ショルダー陸部１８及び内側ミドル陸部１９は、外側ショルダー陸部１６及び外側ミドル陸部１７とは逆に、タイヤ周方向剛性を低下させ、路面に対して柔軟に追従する接地性を向上させることが有効である。

また、空気入りラジアルタイヤは、ショルダー陸部において、タイヤ軸方向外側に向かって外径が徐々に小さくなる。このため、前輪の旋回外側のタイヤにおいて、外側ショルダー陸部１６は、タイヤのコーナリングフォースとは逆向きの力であるキャンバースラストを発生させる。内側ショルダー陸部１８は、タイヤのコーナリングフォースと同じ向きのキャンバースラストを発生させる。このため、外側ショルダー陸部１６は、タイヤ軸方向剛性に関して、内側ショルダー陸部１８よりも大きく構成されているのが望ましい。これにより、外側ショルダー陸部１６は、内側ショルダー陸部１８よりも大きなキャンバースラストを発生させる。従って、外側ショルダー陸部１６が発生するキャンバースラストは、前輪のタイヤのコーナリングフォースを減じるのに役立ち、ひいては旋回走行中の車両をさらに速やかに公転走行状態に移行させることができる。

好ましい態様では、SATをより大きく発生させながら偏摩耗の発生を防止するために、タイヤ周方向剛性に関し、外側ショルダー陸部１６は、内側ショルダー陸部１８の１．０５〜１．４０倍の剛性比σ１を有するのが望ましい。同様に、タイヤ軸方向剛性に関し、外側ショルダー陸部１６は、内側ショルダー陸部１８の１．０５〜１．４０倍の剛性比σ２を有するのが望ましい。

各陸部のタイヤ周方向剛性及びタイヤ軸方向剛性は、それぞれの方向に単位変形量を生じさせるのに必要な力で示される。具体的な測定方法としては、以下のものが挙げられる。図４（ａ）には、陸部の例として、内側ショルダー陸部１８を示す。図４（ａ）に示されるように、タイヤ１から測定対象の内側ショルダー陸部１８が２ピッチ以上のタイヤ周方向長さで切り出される。この際、主溝１０の溝底１０ｂを通ってトレッド部の接地面と平行な面ＰＳ１、及び、内側トレッド端Ｔｉを通ってタイヤ半径方向に沿ってのびる面ＰＳ２で陸部試験片TPが切り出される（図４（ｂ）に示す）。次に、この陸部試験片TPの接地面を平坦な試験面に例えば正規荷重で押し付けて接地状態を維持する。次に、試験面を、タイヤ周方向Ｙ又はタイヤ軸方向Ｘに力Ｆで移動させ、各方向Ｘ又はＹの陸部の変位が測定される。そして、前記力Ｆを陸部試験片TPの各方向の変位量でそれぞれ除して、各方向Ｙ及びＸの陸部剛性を求める。

好ましい態様では、タイヤ１は、例えば、台上試験（例えば、フラットベルト式のタイヤ試験機を用いた試験である。）において、下記の走行条件において、下記式（１）を満足するのが望ましい。
装着リム：正規リム
タイヤ内圧：正規内圧
タイヤに負荷する荷重：正規荷重の７０％
速度：１０km/h
スリップ角：０．７度
キャンバー角：−（マイナス）１．０度
SAT ≧ ０．１８×L×CF …（１）
ここで、"SAT"はセルフアライニングトルク（Ｎ・ｍ）、"L"はトレッド部のタイヤ周方向の接地最大長（ｍ）、"CF"は、コーナリングフォース（Ｎ）である。また、キャンバー角の"マイナス"は、タイヤの上部が車両の中心側に向くような傾きを意味する。

上記測定条件は、四輪自動車で頻繁に発生する傾向がある旋回状態（横加速度０．２Ｇ程度）における前輪の状況に基づいている。発明者らは、四輪自動車に各種のセンサーを搭載して、上記旋回状態でのタイヤの状況（荷重、キャンバー角、スリップ角、及び、角度）を測定し、これを台上試験で近似させるものとして、上記走行条件を得た。従って、上記式(1)を満たすタイヤ１は、通常の旋回状態においてSATを確実かつ十分に大きく発生させることができる。即ち、旋回走行中の車両を、より速やかに公転走行状態に移行させることができる。

以下、上述の効果をさらに発揮させ得る本実施形態のさらに具体的な構成が説明される。

［外側ショルダー陸部の構成］
図５には、外側ショルダー陸部１６及び外側ミドル陸部１７の拡大図が示されている。図５に示されるように、外側ショルダー陸部１６は、外側トレッド端Ｔｏと外側ショルダー主溝１２と間に形成されている。外側ショルダー陸部１６は、例えば、トレッド幅ＴＷの０．２５〜０．３５倍のタイヤ軸方向の幅Ｗ４を有している。

外側ショルダーラグ溝２０は、例えば、他の溝と連なることなく外側ショルダー陸部１６内で途切れている。望ましい態様では、外側ショルダーラグ溝２０は、例えば、タイヤ軸方向に対して０〜３０度の角度θ１で配されている。本実施形態の外側ショルダーラグ溝２０は、例えば、タイヤ軸方向に対して一定の角度で傾斜するように直線状にのびている。

外側ショルダーラグ溝２０のタイヤ軸方向の長さＬ１は、好ましくは外側ショルダー陸部１６のタイヤ軸方向の幅Ｗ４の０．６５〜０．８５倍であり、より好ましくは前記幅Ｗ４の０．７０〜０．８０倍である。外側ショルダーラグ溝２０の溝幅Ｗ５は、例えば、外側ショルダー主溝１２の溝幅Ｗ２の０．３０〜０．５０倍であるのが望ましい。本実施形態では、溝幅Ｗ５が一定とされているが、変化しても良い。外側ショルダーラグ溝２０の長さＬ１及び溝幅Ｗ５を規定した場合、SATを高めつつ、良好なウェット性能を提供することができる。

図６には、外側ショルダーラグ溝２０のＢ−Ｂ線断面図が示されている。図６に示されるように、外側ショルダーラグ溝２０は、例えば、外側トレッド端Ｔｏと外側ショルダー主溝１２との間の領域において、外側ショルダー主溝１２側に向かって溝深さが漸減している。これにより、外側ショルダーラグ溝２０のタイヤ軸方向の内端側の溝容積を大幅に減少させることにより、ポンピングノイズの音圧を低下させることができる。特に好ましい態様では、外側ショルダーラグ溝２０の内端での深さｄ２は、外側ショルダーラグ溝２０の外側トレッド端Ｔｏでの深さｄ１の４０％〜６０％であるのが望ましい。なお、内端の深さｄ２は、外側ショルダーラグ溝２０の内端から、そのタイヤ軸方向の長さＬ１の２５％の長さＬ２をタイヤ軸方向の外側に隔てた位置で測定されるものとする。

図５に示されるように、外側ショルダー陸部１６のタイヤ周方向剛性及びタイヤ軸方向剛性を、好ましい範囲に低下させるために、外側ショルダーラグ溝の本数（合計本数）Ｎ１は、例えば、３０〜７０の範囲であるのが望ましい。

外側ショルダー陸部１６は、外側ショルダー主溝１２と各外側ショルダーラグ溝２０との間の外側ショルダーリブ状部２２と、タイヤ周方向で隣り合う外側ショルダーラグ溝間に区分された外側ショルダーブロック片２３とを含んでいる。

外側ショルダーリブ状部２２は、例えば、溝が設けられておらず、タイヤ周方向に連続してのびている。このような外側ショルダーリブ状部２２は、外側ショルダー陸部１６のタイヤ軸方向内側領域でのタイヤ周方向剛性を高め、ひいては大きな等価CPを得るのに役立つ。外側ショルダーリブ状部２２のタイヤ軸方向の幅Ｗ６は、例えば、外側ショルダー陸部１６の幅Ｗ４の０．２０〜０．３０倍であるのが望ましい。

外側ショルダーブロック片２３は、タイヤ周方向長さSboを有している。本実施形態の外側ショルダーブロック片２３のタイヤ周方向長さSboは、例えば、外側ショルダー陸部１６のタイヤ１周長さの１．６％〜２．５％であるのが望ましい。より望ましい態様では、外側ショルダーブロック片２３は、一定のタイヤ周方向長さSboでタイヤ軸方向に斜めにのびている。

外側ショルダー陸部１６は、例えば、８５〜９５％のランド比を有しているのが望ましい。本明細書において、「ランド比」とは、対象となる陸部に設けられた溝を全て埋めた仮想接地面の全面積Ｓａに対する、実際の陸部の合計接地面積Ｓｂの比Ｓｂ／Ｓａとして定義される。

［ミドル陸部の構成］
図２に示されるように、本実施形態では、外側ミドル陸部１７及び内側ミドル陸部１９は、それぞれ、トレッド幅ＴＷの０．１０〜０．２０倍のタイヤ軸方向の幅Ｗ７及びＷ８を有する。本実施形態では、Ｗ７＝Ｗ８とされているが、Ｗ７＞Ｗ８とされても良い。

図３に示した発明者らの種々の実験の結果、さらに大きなSATを発生させるために、外側ミドル陸部１７のタイヤ周方向剛性及びタイヤ軸方向剛性も、SATへの寄与が大きく、それらを内側ミドル陸部１９よりも高めることで、上記とほぼ同様のメカニズムでSATを増加させることを知見した。

好ましい態様では、外側ミドル陸部１７は、タイヤ周方向剛性及びタイヤ軸方向剛性に関し、内側ミドル陸部１９と同じかそれよりも大きく形成されている。本実施形態では、外側ミドル陸部１７は、タイヤ周方向剛性及びタイヤ軸方向剛性に関し、内側ミドル陸部１９よりも大きく形成されている。この場合、典型的な態様では、外側ミドル陸部１７は、例えば、内側ミドル陸部１９よりも大きいランド比を有する。

好ましい態様では、SATをより大きく発生させながら偏摩耗の発生を防止するために、タイヤ周方向剛性に関し、外側ミドル陸部１７は、内側ミドル陸部１９の１．０５〜１．４０倍の剛性比σ３を有するのが望ましい。同様に、タイヤ軸方向剛性に関し、外側ミドル陸部１７は、内側ミドル陸部１９の１．０５〜１．４０倍の剛性比σ４を有するのが望ましい。以下に、上記のような剛性差を実現しうる具体的なパターンの構成が説明される。

［外側ミドル陸部の構成］
図５に示されるように、外側ミドルラグ溝２１は、例えば、他の溝と連なることなく外側ミドル陸部１７内で途切れている。外側ミドルラグ溝２１は、例えば、タイヤ軸方向に対して０〜２０度の角度θ２で配されているのが望ましい。本実施形態の外側ミドルラグ溝２１は、例えば、外側ショルダーラグ溝２０とは逆向きに傾斜しているのが望ましい。このような外側ミドルラグ溝２１は、外側ミドル陸部１７のタイヤ軸方向の剛性を十分に維持し、とりわけタイヤ１が車両の後輪に装着されたとき、大きな等価CPを提供することができる。

外側ミドルラグ溝２１のタイヤ軸方向の長さＬ３は、好ましくは外側ミドル陸部１７のタイヤ軸方向の幅Ｗ７の０．６５〜０．８５倍であり、より好ましくは前記幅Ｗ７の０．７０〜０．８０倍である。

図６（ｂ）には、外側ミドルラグ溝２１のＣ−Ｃ線断面図が示されている。図６（ｂ）に示されるように、外側ミドルラグ溝２１の深さｄ４は、例えば、クラウン主溝１３の溝深さｄ３の０．２０〜０．９０倍程度が望ましい。

図５に示されるように、外側ミドル陸部１７に設けられた外側ミドルラグ溝２１の本数（合計本数）Ｎ２は、外側ショルダーラグ溝２０の本数Ｎ１の好ましくは２．００倍以上、より好ましくは２．３０倍以上であり、好ましくは３．５０倍以下、より好ましくは３．２０倍以下である。このような外側ミドルラグ溝２１の配置は、外側ミドル陸部１７の剛性を外側ショルダー陸部１６よりも緩和し、ひいてはSATを高めるのに役立つ。

外側ミドル陸部１７は、例えば、外側ショルダー主溝１２と各外側ミドルラグ溝２１との間の外側ミドルリブ状部２４と、タイヤ周方向で隣り合う外側ミドルラグ溝２１間に区分された外側ミドルブロック片２５とを含んでいる。

外側ミドルリブ状部２４は、例えば、溝が設けられておらず、タイヤ周方向に連続してのびている。

外側ミドルブロック片２５は、タイヤ周方向長さMboを有している。外側ミドルブロック片２５のタイヤ周方向長さMboは、上述のように溝の本数Ｎ２が設定されることで、例えば、外側ミドル陸部１７のタイヤ１周長さの０．８％〜１．０％程度とされる。

外側ミドル陸部１７は、例えば、７０〜８０％のランド比を有しているのが望ましい。このような外側ミドル陸部１７は、ウェット性能と操縦安定性とをバランス良く高めることができる。

［内側ショルダー陸部の構成］
図７には、内側ショルダー陸部１８の拡大図が示されている。図７に示されるように、内側ショルダー陸部１８は、内側トレッド端Ｔｉと内側ショルダー主溝１１と間に形成されている。内側ショルダー陸部１８は、例えば、トレッド幅ＴＷの０．２５〜０．３５倍のタイヤ軸方向の幅Ｗ９を有している。望ましい態様として、本実施形態の内側ショルダー陸部１８は、外側ショルダー陸部１６（図５に示す）と同一の幅で構成されている。

内側ショルダー陸部１８には、例えば、複数の内側ショルダーラグ溝２８が設けられている。各内側ショルダーラグ溝２８は、例えば、内側トレッド端Ｔｉからタイヤ軸方向内側にのび、かつ、内側ショルダー陸部１８内で途切れている。本実施形態の内側ショルダーラグ溝２８は、他の溝と連なることなく内側ショルダー陸部１８内で途切れている。本実施形態では、各内側ショルダーラグ溝２８が同一の形状を有しているが、このような態様に限定されるものではない。

内側ショルダーラグ溝２８は、例えば、タイヤ軸方向に対して１０〜３０度の角度θ３でのびている。望ましい態様では、内側ショルダーラグ溝２８は、例えば、タイヤ軸方向に対して外側ショルダーラグ溝２０よりも大きい角度でのびている。これにより、内側ショルダー陸部１８の剛性が低下し、ひいては高いSATが得られる。

内側ショルダーラグ溝２８のタイヤ軸方向の長さＬ４は、例えば、内側ショルダー陸部１８の幅Ｗ９の０．７０〜０．８０倍であるのが望ましい。望ましい態様では、内側ショルダーラグ溝２８の前記長さＬ４は、例えば、外側ショルダーラグ溝２０のタイヤ軸方向の長さＬ１よりも大きいのが望ましい。内側ショルダー陸部１８の剛性が相対的に低下し、ひいてはSATを高めることができる。

内側ショルダーラグ溝２８の溝幅Ｗ１０は、例えば、内側ショルダー主溝１１の溝幅Ｗ１の０．３０〜０．４５倍であるのが望ましい。内側ショルダーラグ溝２８の長さＬ４及び溝幅Ｗ１０を規定した場合、内側ショルダー陸部１８のタイヤ周方向剛性及びタイヤ軸方向剛性を、さらに好ましい範囲で低下させながら、良好なウェット性能を提供することができる。

図８には、内側ショルダーラグ溝２８のＤ−Ｄ線断面図が示されている。図８に示されるように、内側ショルダーラグ溝２８は、例えば、内側トレッド端Ｔｉからタイヤ軸方向内側に向かって溝深さが漸減している。このような内側ショルダーラグ溝２８は、走行中のポンピングノイズを低減させるのに役立つ。特に好ましい態様では、内側ショルダーラグ溝２８の内端での深さｄ６は、内側ショルダーラグ溝２８の内側トレッド端Ｔｉでの深さｄ５の４０％〜６０％であるのが望ましい。なお、内端の深さｄ６は、内側ショルダーラグ溝２８の内端から、そのタイヤ軸方向の長さＬ４の２５％の長さＬ５をタイヤ軸方向の外側に隔てた位置で測定されるものとする。

図７に示されるように、内側ショルダー陸部１８に設けられた内側ショルダーラグ溝２８の本数（合計本数）Ｎ３は、例えば、外側ショルダーラグ溝２０の本数Ｎ１よりも大であることが望ましい。本実施形態では、内側ショルダーラグ溝２８の本数Ｎ３が、例えば、外側ショルダーラグ溝２０の本数Ｎ１の１．３０〜２．００倍に設定されているのが望ましい。

内側ショルダー陸部１８は、例えば、内側ショルダー主溝１１と各内側ショルダーラグ溝２８との間の内側ショルダーリブ状部３１と、タイヤ周方向で隣り合う内側ショルダーラグ溝２８間に区分された内側ショルダーブロック片３２とを含んでいる。

内側ショルダーリブ状部３１は、例えば、溝が設けられておらず、タイヤ周方向に連続してのびている。このような内側ショルダーリブ状部３１は、内側ショルダー陸部１８のタイヤ周方向剛性を効果的に高めることができる。

内側ショルダーリブ状部３１は、例えば、外側ショルダーリブ状部２２よりも小さいタイヤ軸方向の幅Ｗ１１を有しているのが望ましい。内側ショルダーリブ状部３１の前記幅Ｗ１１は、例えば、外側ショルダーリブ状部２２の幅Ｗ６の０．８５〜０．９５倍であるのが望ましい。これにより、内側ショルダー陸部１８が外側ショルダー陸部１６よりも相対的に低い剛性を有し、ひいては高いSATを発生させることができる。

内側ショルダーブロック片３２は、タイヤ周方向長さSbiを有している。本実施形態では、内側ショルダーブロック片３２のタイヤ周方向長さSbiは、外側ショルダーブロック片２３のタイヤ周方向長さSboよりも小さく形成されている。好ましい態様では、内側ショルダーブロック片３２と外側ショルダーブロック片２３とのタイヤ周方向長さの比Sbi／Sboは、例えば、０．４０〜０．６０の範囲とされる。これにより、高いSATが得られ、ひいては優れた旋回性能が得られる。

同様の観点から、内側ショルダー陸部１８は、例えば、外側ショルダー陸部１６よりも小さいランド比を有するのが望ましい。内側ショルダー陸部１８のランド比は、例えば、外側ショルダー陸部１６のランド比の０．８５〜０．９５倍の範囲にあるのが望ましい。

［内側ミドル陸部の構成］
図９には、内側ミドル陸部１９の拡大図が示されている。図９に示されるように、内側ミドル陸部１９には、例えば、複数の内側ミドルラグ溝３４が設けられている。各内側ミドルラグ溝３４は、内側ミドル陸部１９の内側トレッド端Ｔｉ側のエッジから外側トレッド端Ｔｏに向かってのび、かつ、内側ミドル陸部１９内で途切れている。本実施形態の内側ミドルラグ溝３４は、例えば、他の溝と連なることなく内側ミドル陸部１９内で途切れている。

内側ミドルラグ溝３４は、例えば、タイヤ軸方向に対して、内側ショルダーラグ溝２８よりも小さい角度θ４（図示省略）でのびている。内側ミドルラグ溝３４の前記角度θ４は、例えば、０〜１０度が望ましく、本実施形態では、タイヤ軸方向に沿って直線状にのびている（角度θ４＝０度）。このような内側ミドルラグ溝３４は、内側ミドル陸部１９のタイヤ軸方向の剛性を十分に維持し、とりわけタイヤ１が車両の後輪に装着されたとき、大きな等価CPを提供することができる。

内側ミドルラグ溝３４のタイヤ軸方向の長さＬ７は、例えば、内側ミドル陸部１９の前記幅Ｗ８の０．７０〜０．８０倍であるのが望ましい。

図１０には、図９の内側ミドルラグ溝３４のＥ−Ｅ線断面図が示されている。図１０に示されるように、内側ミドルラグ溝３４の深さｄ７は、例えば、クラウン主溝１３の溝深さｄ３の０．２０〜０．９０倍程度が望ましい。望ましい態様では、内側ミドルラグ溝３４の溝深さｄ７は、例えば、外側ミドルラグ溝２１の溝深さｄ４（図６（ｂ）に示す）よりも大きいのが望ましい。

図９に示されるように、内側ミドル陸部１９に設けられた内側ミドルラグ溝３４の本数（合計本数）Ｎ４は、例えば、８０〜１００本であるのが望ましい。望ましい態様では、内側ミドルラグ溝３４の本数Ｎ４は、外側ミドルラグ溝２１の本数Ｎ２よりも大きいのが望ましい。これにより、SATがさらに高められる。

内側ミドル陸部１９は、例えば、クラウン主溝１３と各内側ミドルラグ溝３４との間の内側ミドルリブ状部３５と、タイヤ周方向で隣り合う内側ミドルラグ溝３４間に区分された内側ミドルブロック片３６とを含んでいる。

内側ミドルリブ状部３５は、例えば、溝が設けられておらず、タイヤ周方向に連続してのびている。このような内側ミドルリブ状部３５は、内側ミドル陸部１９のタイヤ赤道側の剛性を高め、ひいてはSATを高めることができる。

内側ミドルブロック片３６は、タイヤ周方向長さMbiを有している。内側ミドルブロック片３８のタイヤ周方向長さMbiは、例えば、外側ミドルブロック片２５のタイヤ周方向長さMboよりも小さいのが望ましい。特に好ましい態様では、内側ミドルブロック片３６と外側ミドルブロック片２５とのタイヤ周方向長さの比Mbi／Mboは、好ましくは０．８５〜０．９５の範囲とされる。これにより、内側ミドル陸部１９と外側ミドル陸部１７との剛性バランスがさらに高められる。

以上、本発明の一実施形態の空気入りラジアルタイヤが詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。

図２の基本パターンを有するサイズ２０５／５５Ｒ１６のタイヤが、表１の仕様に基づき試作された。比較例１として、図１１に示されるように、外側ミドル陸部に、外側ショルダー主溝からのび陸部内で途切れるラグ溝が設けられたタイヤが試作された。各テストタイヤについて、各種の試験が行われた。

［台上試験］
フラットベルト式のタイヤ試験機を使用して、下記の条件で、SAT、トレッド部のタイヤ周方向の接地最大長L及びCFが測定され、各テストタイヤが下記式（１）を満たすかどうかについて調査された。
装着リム：１６×６．５ＪＪ
タイヤ内圧：２２０kPa
速度：１０km/h
スリップ角：０．７度
キャンバー角：−１．０度
タイヤの荷重：正規荷重の７０％
SAT ≧ ０．１８×L×CF …（１）

＜旋回性能＞
排気量２０００ccのＦＦ乗用車の四輪に、テストタイヤが装着され、ドライバー１名乗車で、ドライ路面上を旋回走行させ、そのときの旋回性能が、運転者の官能により評価された。結果は、比較例１を１００とする評点である。数値が大きい程、旋回操舵中に車体が速やかに公転走行状態に移行したことを示す。

＜ウェット性能＞
上記テスト車両で、水深５mmかつ長さ２０mの水たまりが設けられた半径１００mのアスファルト路面を走行し、前輪の横加速度（横Ｇ）が計測された。結果は、速度５０〜８０km/hの平均横Ｇであり、比較例１の値を１００とする指数で示されている。数値が大きい程、ウェット性能が優れていることを示す。
テストの結果が表１に示される。

テストの結果、実施例のタイヤは、ウェット性能を維持しつつ優れた旋回性能を発揮しているのが確認できた。

２ トレッド部
６ カーカス
７ ベルト層
１０ 主溝
１５ 周方向陸部
１６ 外側ショルダー陸部
１７ 外側ミドル陸部
２０ 外側ショルダーラグ溝
２１ 外側ミドルラグ溝

Claims (9)

1. ラジアル構造のカーカスと、前記カーカスの外側に配された少なくとも２枚のベルトプライからなるベルト層と、車両への装着の向きが指定されたトレッドパターンが形成されたトレッド部とを含む乗用車用の空気入りラジアルタイヤであって、
   前記トレッド部は、車両装着時にそれぞれ車両の外側及び車両の内側に位置する外側トレッド端及び内側トレッド端を有し、
   前記トレッド部は、タイヤ周方向に連続してのびる複数本の主溝によって、４本又は５本の周方向陸部に区分されており、
   前記複数本の主溝は、最も前記外側トレッド端側に設けられた外側ショルダー主溝を含み、
   前記周方向陸部は、前記外側トレッド端を含む外側ショルダー陸部と、前記外側ショルダー陸部に前記外側ショルダー主溝を介して隣接する外側ミドル陸部とを含み、
   前記外側ショルダー陸部には、前記外側トレッド端からタイヤ軸方向内側にのび、かつ、前記外側ショルダー陸部内で途切れる複数の外側ショルダーラグ溝が設けられており、
   前記外側ミドル陸部には、前記内側トレッド端側のエッジから前記外側トレッド端側にのび、かつ、前記外側ミドル陸部内で途切れる複数の外側ミドルラグ溝が設けられており、
   前記外側ショルダー陸部は、前記外側ショルダー主溝と前記複数の外側ミドルラグ溝との間の外側ショルダーリブ状部を含み、
   前記外側ショルダーリブ状部には、溝が設けられておらず、
   前記外側ショルダーラグ溝は、他の溝と連なっておらず、
   前記外側ショルダーラグ溝のタイヤ軸方向の長さは、前記外側ショルダー陸部のタイヤ軸方向の幅の０．７０〜０．８０倍である空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記外側ショルダーラグ溝の溝幅は、前記外側ショルダー主溝の溝幅の０．３０〜０．５０倍である請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記外側ミドルラグ溝のタイヤ軸方向の長さは、前記外側ミドル陸部のタイヤ軸方向の幅の０．７０〜０．８０倍である請求項１又は２記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記外側ショルダーラグ溝は、タイヤ軸方向に対して０〜３０度の角度で配されている請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
5. 前記外側ミドルラグ溝は、タイヤ軸方向に対して０〜２０度の角度で配されている請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
6. 前記外側ミドルラグ溝の本数は、前記外側ショルダーラグ溝の本数の２．００〜３．５０倍である請求項１乃至５のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
7. 下記の走行条件において、下記式（１）を満足する請求項１乃至６のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
   装着リム：正規リム
   タイヤ内圧：正規内圧
   タイヤに負荷する荷重：正規荷重の７０％
   速度：１０km/h
   スリップ角：０．７度
   キャンバー角：−（マイナス）１．０度
   SAT ≧ ０．１８×L×CF …（１）
   ここで、"SAT"はセルフアライニングトルク（Ｎ・ｍ）、"L"はトレッド部のタイヤ周方向の接地最大長（ｍ）、"CF"は、コーナリングフォース（Ｎ）である。
8. 前記外側ショルダーリブ状部のタイヤ軸方向の幅は、前記外側ショルダー陸部のタイヤ軸方向の幅の０．２０〜０．３０倍である請求項１乃至７のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
9. 前記外側ショルダーラグ溝のタイヤ軸方向の内端から、前記外側ショルダーラグ溝のタイヤ軸方向の長さの２５％の距離をタイヤ軸方向の外側に隔てた位置で測定された前記外側ショルダーラグ溝の深さは、前記外側ショルダーラグ溝の前記外側トレッド端での深さの４０％〜６０％である、請求項１乃至８のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
   

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