JPH03193505A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 近年、高速道路網の完備や乗用車の技術革新により、時
速が２００１ｎｎをこえる超高速での安定走行が可能に
なり、それに伴いこの超高速での走行に対しても十分な
性能を有する、即ち超高速走行での排水性と旋回性能が
高く、さらに耐摩耗性や耐偏摩耗性に優れるタイヤの開
発に対する要請がある。

この発明は、乗用車用空気入りラジアルタイヤ、なかで
も超高速走行に供される偏平ラジアルタイヤに関する。

（従来の技術） この種のタイヤのトレッドは、タイヤの円周に沿う比較
的幅広の複数の周溝とこれら周溝間をつなぐ多数の横溝
とによって区画された陸部を有する。とくに周溝は排水
性を考慮して設けられ、その断面形状はＵまたはＶ字状
になり、トレッド周囲にわたって実質上同一幅で延びる
ものが典型である。

（発明が解決しようとする課題） 上記形状の周溝を有するタイヤでは、とくに高速旋回走
行時において車両の外側寄りに大きな入力があることか
ら、旋回時に車両の外側に位置するタイヤのトレン・ド
部の外側寄りに配した周溝が大きく潰れ、この周溝を挟
んでタイヤ幅方向の内側に位置する陸部で大きな路面反
力を担うことになり、この部分が優先して摩耗する。す
ると周溝を境として、タイヤ幅方向の外側と内側とで摩
耗差が生じ、トレッド表面輪郭での段差となり、タイヤ
寿命の低下をまねくほか、ノイズ、振動及び接地特性等
を悪化する。

一方周溝の幅を、両溝壁が接触する程度に狭め、両溝壁
の接触下でタイヤの変形を拘束することにより周溝周辺
での偏摩耗を回避する試みもなされたが、タイヤの溝ボ
リュームが小さくなって、ウェット路面での排水性の低
下を不可避に生じるものであった。

そこでこの発明は、高速走行での旋回性能、即ち操縦安
定性の向上と高速旋回走行時の偏摩耗の回避とを、排水
性、トレッドの放熱能及び振動乗心地性を犠牲にするこ
となしに、達成し得る空気入りラジアルタイヤを提供し
ようとするものである。

（課題を解決するための手段） この発明は、円筒状のクラウン部と、このクラウン部の
両端から径方向内側へ向かってそれぞれ延びるサイドウ
オール部とを、一方のサイドウオール部からクラウン部
を通り他方のサイドウオール部にわたって延びるラジア
ルカーカスで補強し、さらにクラウン部におけるカーカ
スの径方向外側に、非伸長性ベルト層およびトレッドを
順次に配置し、このトレッドに、トレッド円周に沿って
延びる複数の周溝とこれら周溝を横切りそれぞれ実質的
に平行に延びる多数の横溝とによって区画された陸部を
有する空気入りラジアルタイヤであって、 周溝の対向する溝壁の一方を、溝底からトレッド表面へ
溝幅を次第に拡開する向きへ傾けて形成し、他方の溝壁
を、溝底よりもタイヤの半径方向外方位置からトレッド
表面へ溝幅を次第に拡開する向きでかつ一方の溝壁より
も大きく傾けるとともに、上記位置から溝底へ溝幅を次
第に拡開する向きへ傾けて形成してなる空気入りラジア
ルタイヤである。

さて第１図にこの発明に従う空気入りラジアルタイヤの
トレッドの要部について示し、このトレッドを、トレッ
ド円周に沿って延びる、実質的に互いに平行で間隔を置
いて配した３本の周溝１ａ〜１ｃ及び周溝１ｂ、　ｌｃ
とトレッド端とをつなぐ多数の横溝２によって、両側各
１列トレッド全面で都合２列の縦列ブロック群３を区画
し、またトレッド中央には周溝１　ａ−１ｃに挟まれた
２列のリプ４を区分してなる。さらに縦列ブロック群３
は、トレッド円周に沿ってジグザグ状に延びる、周溝よ
り狭い幅の補助周溝５をそなえる。

また図示例は、横溝２が周溝１ａ、　ｌｃと鋭角をなし
てタイヤの赤道Ｏに収れんする向きに延びてその先端は
リブ４に至る、方向性パターンになり、図において矢印
りがタイヤの回転方向を、及び矢印Ｓが車両装着時の車
両の外側方向をそれぞれ示す。ここにタイヤの赤道とは
、トレッドの幅中央における円周を指す。

なお周溝は都合３本をそなえるが、周溝は３〜６本を配
置することが好ましい。横溝２の幅および深さは周溝１
と同等かそれ以下とする。

さらに第２図に、周溝１　ａ−１ｃ及び補助周溝５の断
面形状を示す。

まず周溝１８〜１ｃのうち車両装着時に車両の外側寄り
に配される周溝１８を除いた周溝１ｂ、　ｌｃは、同図
（１））に示す、従来と同様の溝形状になる。即ち周溝
の対向溝壁６ａ、６ｂと周溝の開口幅中心に立てたトレ
ッド表面輪郭の法線１とのなす角度δがともに等しいも
ので、角度δは５〜４０°の範囲になる。

これに対して車両装着時に車両の外側寄りに配される周
溝１８は、同図（ａ）に示すように、対向溝壁７ａ、７
ｂの一方の溝壁７ｂが、溝底からトレッド表面へ向けて
溝幅を次第に拡開する方向に傾き、また他方の溝壁７ａ
が、溝底よりタイヤ半径方向外方位置Ｐからトレッド表
面へ向けて溝幅を次第に拡開する方向でかつ溝壁７ｂよ
りも大きく傾くとともに、位置Ｐから溝底へ向けて溝幅
を次第に拡開する方向に傾けてなる。各溝壁７ａ、７ｂ
と法線Ｉとのなす角度α、β及びγは α：ｌＯ〜５０″ β：０〜２５°かつα〉β（差：２５〜４５’　）Ｔ：
１０〜４０゜ で、また溝深さＨ及び位置Ｐの溝底からの距＃ｈは Ｈ：　６〜９ｍｍ ｈ／Ｈ：０．１５〜０．４ の範囲とすることが好ましい。なお、周溝１０の溝壁も
、赤道Ｏ−０に関し対称に第２図（ａ）に基づき述べた
構成をもって形成することができる。

また補助周溝５は、同図（Ｃ）に示すように、走行時に
対向溝壁が相互に接触する程度に狭めたものである。

ここで周溝１８の開口幅−１、周溝１ｂ、　ｌｃの開口
幅−２及び補助周溝５の開口幅６は、 Ｗｚ：０．６ＸＷ１〜１．４　ＸＬ Ｗｆｆ：０．０５　ｘｗ、〜０．２×阿２に従うことが
望ましい。

なおこの発明に従うタイヤの他の構造は、従来タイヤの
慣習に則ったものでよい。

すなわちカーカスは、ビードコアのまわりをタイヤの内
側から外側へ巻返した少なくとも１枚（多くて３枚）の
ターンナツププライになり、プライはレーヨン、ナイロ
ンおよびポリエステルで代表される繊維コードをタイヤ
の赤道面と実質的に直交する方向（ラジアル方向）に配
列したものを用い、ベルト層は、スチールコード、芳香
族ポリアミド繊維コードなどの非伸長性コードをタイヤ
の赤道面に対して５〜３５°の角度で配列したベルトの
少なくとも２層を互いに交差させて配置した主ベルト層
の全幅にわたり、ナイロンコードで代表される熱収縮性
コードをタイヤの赤道面と実質上平行に配した少なくと
も１枚の補助ベルト層を、その形成に当っては主ベルト
層の円周に沿ってコードを複数本並べたリボン状態によ
りらせん巻きしてなるものをそれぞれ用いる。そしてこ
のベルト層上に、上記したトレッドを配置する。

また図示例はタイヤの赤道に関して線対称をなすが、ト
レッドパターンが非対称のタイヤであっても、この発明
は有利に適合することは勿論である。

（作　用） 従来タイヤに生じる偏摩耗は、第３図（ａ）に示すよう
に、とくに高速旋回走行時にタイヤに加わる路面反力に
より、車両外側に位置する周溝１０のトレッド端側の溝
壁１０ａは路面側に倒れ込んで周溝ｌＯが大きく変形し
て、この溝壁に隣接する陸部端縁１０ｂが路面から浮き
上がる一方、周溝をはさんで対向する陸部端縁１０ｃの
負担が過度になることに起因している。

これに対してこの発明に従うタイヤの周溝は、同図（ｂ
）に示すように、高速旋回走行時における上記トレッド
端側の溝壁７ａの倒れ込みを極めて小さくするため、対
向する溝壁７ｂの傾きよりも大きな傾きで形成し、この
溝壁７ａの剛性向上をはかり、従来は路面から浮き上が
っていた陸部端縁７ｃの接地を確保し、周溝を挟んで配
置した両陸部の接地圧を均等に近づけることができる。

しかしながら溝壁の傾きを大きくすると、溝開口幅が同
じ場合は排水性、放熱能力及び乗心地性等の周溝に依存
した性能の劣化をまねき、一方溝の断面積を開口幅を広
げることによって維持すると陸部の面積が不十分となっ
て耐摩耗性等の性能が低下する。そこで溝底よりタイヤ
半径方向外方位置からトレッド表面へ向けて溝壁の傾き
を大きくするとともに、同位置から溝底へ向けて溝幅を
次第に拡開する方向に溝壁を傾けることによって、上記
の弊害をまねくことなしに、排水に十分の溝ボリューム
を確保する。さらに溝底よりタイヤ半径方向外方に変曲
点を設けることは、タイヤに大きな横方向入力があった
場合に、変曲点となる溝壁が溝底に当たるため、この溝
壁に隣接した陸部の剛性低下を回避することをも可能に
する。

なお発明者らは、高速旋回走行時のトレッド踏面部の挙
動について検討したところ、タイヤの車両装着時に車両
の外側に位置するトレッド区域が、高速旋回走行時の性
能を大きく左右すること、とくにこの区域の周溝の車両
の外側に位置する溝壁の形状が寄与していること、を確
認した。したがって実施に当たり、タイヤの赤道に関し
て線対称をなすタイヤにあっては上記形状の周溝が車両
の外側寄りに位置するように装着すること、またトレッ
ドパターンが方向性を有するタイヤにあっては上記形状
の周溝を車両の外側寄りに位置するトレッド域に形成す
ること、がそれ・それ有利に適合する。

またここで周溝の好適形状については先に述べたように
、α：ｌＯ〜５０″、β：０〜２５’　　（かつα〉β
）及びＴ：１０〜４０°で、また溝深さＨ及び位置Ｐの
溝底からの距離りはＨ：６〜９かつｈ／Ｈ：０．１５〜
０．４　とすることが好ましい。

即ち角度αが１０＠未満であるとショルダーのブロック
３が、旋回中における力に耐えられず、つぶれた主溝１
ａ（又はｌｃ）に倒れ込んでしまい、偏摩耗を発生する
。

一方５０”をこえると、旋回時の耐偏摩耗性はよいが、
溝断面ボリュームが少なくなりすぎ、排水性が悪化する
。

角度βがＯ°未溝になると、陸部４のブロック剛性が小
さくなり、旋回並びに通常走行時に偏摩耗を発生する。

また２５°をこえると、前記したαが５０°をこえる場
合と同様に、排水性が著しく悪化する。

（実施例） 第１図に示したトレッドパターンおよび第２図に示した
溝構造に従い、タイヤサイズ２５５／４０　ＺＲ１７の
空気入りラジアルタイヤを試作した。この試作タイヤの
周溝は全て幅：１４ｍおよび深さ：８ａ＋ｍ、補助周溝
は幅：４ｍおよび深さニアｖ＋＋、横溝は幅。

：４１１Ｉｍおよび深さニア＋ｗｍでタイヤの赤道に５
＠の角度で収れんし、周溝と横溝との角度は１５°とし
た。

また第２図（ａ）〜（Ｃ）に示す角度α１、β、Ｔ及び
δをそれぞれ４０＠、１０″、３０″および１５″とし
、距離りを３＃１ｍとした周溝及び補助周溝を形成した
。

同様に第１図に示すトレッドパターンで周溝１ａを第２
図（ｂ）の断面形状としたタイヤについても同サイズで
試作した。

これらの供試タイヤを、それぞれ偏摩耗試験、振動乗心
地試験、トレッド発熱試験及び排水性能試験にて評価し
た結果を下表に示す。

なお試験は普通乗用車を用いて、タイヤ内圧２．６　ｋ
ｇ／ｃｍ２でドライバーが１名搭乗状態で行い、その評
価は比較タイヤの各試験結果を１００としたときの指数
であられし、指数が小さいほど良好な結果を示す。

そして偏摩耗性試験は、−周０．７ｋｍの真円テストコ
ースにおいて、車速：　１１００ｋ／ｈでの３０に−に
゛およぶ走行後の摩耗による段差の測定結果にて評価、
振動乗心地試験は、アスファルト、コンクリート等、路
面あらさが、変化する路面において、車速４０〜１２０
　ｋｍ／ｈにて車内上下加速度測定及び車内音を測定し
たものである。

トレッド発熱試験は、室内ドラム試験機にて、荷重５７
０　ｋｇ、キャンバ−角３°を付加し、時速１５ｈ／ｈ
よりタイヤが故障するまで１０ｋｍ／ｈ毎に速度をステ
ップアップさせ、故障速度と、時間とで判定した。

排水性能試験は、テストコース上の深さ１０ｍｍの水膜
中へ車速：　１００ｋｌＩｌ／ｈでコーナリングして進
入したときの横加速度によって評価した。

（発明の効果） この発明によれば、排水性、さらには乗心地性やトレッ
ド放熱能を犠牲にすることなしに、とくに高速旋回走行
時の横加速度に起因したタイヤの偏摩耗を有利に回避で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に従うトレッドパターンの展第２図（
ａ）　〜（Ｃ）はそれぞれ第１図のＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ及び
Ｃ−Ｃ線に沿う周溝の断面図、 第３図（ａ）及び（ｂ）は高速旋回走行時の周溝の変形
を示す説明図 である。 ０・・・タイヤの赤道 Ｐ・・・タイヤ半径方向外方位置 １ａ＝１ｃ・・・周溝　　　　　　２・・・横溝３・・
・縦列ブロック群　　　４・・・リブ５・・・補助周溝
　　　　　　６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ・・・溝壁第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、円筒状のクラウン部と、このクラウン部の両端から
   径方向内側へ向かってそれぞれ延びるサイドウォール部
   とを、一方のサイドウォール部からクラウン部を通り他
   方のサイドウォール部にわたって延びるラジアルカーカ
   スで補強し、さらにクラウン部におけるカーカスの径方
   向外側に、非伸長性ベルト層およびトレッドを順次に配
   置し、このトレッドに、トレッド円周に沿って延びる複
   数の周溝とこれら周溝を横切りそれぞれ実質的に平行に
   延びる多数の横溝とによって区画された陸部を有する空
   気入りラジアルタイヤであって、 周溝の対向する溝壁の一方を、溝底からト レッド表面へ溝幅を次第に拡開する向きへ傾けて形成し
   、他方の溝壁を、溝底よりもタイヤの半径方向外方位置
   からトレッド表面へ溝幅を次第に拡開する向きでかつ一
   方の溝壁よりも大きく傾けるとともに、上記位置から溝
   底へ溝幅を次第に拡開する向きへ傾けて形成してなる空
   気入りラジアルタイヤ。