JPH03204309A - 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〕 本発明は、コーナリング特性を改善した空気入りラジア
ルタイヤに関する。

〔従来の技術〕

近年、車両の高速化、高性能化等に伴い、タイヤにおい
ても、高い操縦安定性能、特に高速走行時の直進安定性
及び旋回時の路面グリップ性、ブレークアウェイのコン
トロール性等の向上が、ドライ路面、ウェット路面双方
に対して望まれており、そのため、従来トレッド面の輪
郭形状として、ダブルクラウンラジアスが採用されてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来のダブルクラウンラジアスのタイヤ
にあっては直進時あるいは旋回初期におけるハンドル応
答性及び路面グリップ性をある程度は高めるとはいえ、
コーナリング時の限界性能、例えばブレークアウェイの
コントロール性は充分には改善されていない。

なおブレークアウェイとは、旋回走行時のスリップ角度
に起因して接地面に発生するコーナリングフォースが、
遠心力に比して不十分となりタイヤ全体が横すべりを起
こし旋回軌跡から逸脱する現象であり、これは第８図に
示すようにスリップ角αが小さい範囲において該スリッ
プ角αと略比例して増加していたコーナリングフォース
ＣＦが、スリップ角αが大きい範囲においてはその増７
］１を漸減させることによると考えられる。

本発明は、第１円弧、第２円弧の交点近傍に広巾の主溝
を形成することを基本として、コーナリング時の限界性
能を改善し、特に、高速走行時の操縦安定性を向上しう
る空気入りラジアルタイヤの提供を目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために本発明は、トレッド部からサ
イドウオール部をへてビード部のビードコアの廻りを折
返されるラジアル構造のカーカスと、該カーカスのタイ
ヤ半径方向外側かつトレッド部内方に配される少なくと
も１以上のベルトプライからなるベルト層とを具える一
方、前記トレッド部外面のトレッド面は、タイヤ赤道面
に中心を有し曲率半径ＲＩしかもタイヤ赤道点を通る第
１円弧と、タイヤ赤道面に中心を有し曲率半径Ｒ２しか
もタイヤ中ＳＷの０．２〜０．２５倍をタイヤ赤道面か
ら隔てる位置で前記第１円弧に交わる第２円弧とを含む
とともに、第１円弧、第２円弧の交点近傍に、溝巾がタ
イヤ中ＳＷの０．０６倍以上かつ０．１０倍以下の直線
状かつタイヤ円周方向にのびる主溝を形成し、しかも該
主溝間のクラウン部、主溝外側のショルダー部にタイヤ
円周方向と交差する向きにのびることによりクラウン部
、ショルダー部をブロック状に区切る多数本かつ溝巾が
小さい横溝を設けてなる空気入りラジアルタイヤである
。

〔作用〕

トレッド面を第１円弧、第２円弧を有するダブルクラウ
ンラジアスとして形成している。従って、接地面形状を
改善し、特に高速走行時の直進安定性に加えて、コーナ
リング時のブレークアウェイのコントロール性を高め、
旋回安定性を向上する。

又第１円弧、第２円弧の交点近傍にタイヤ中の０．０６
倍以上かつ０．１０倍以下の広巾かつ直線状の主溝を設
けているため、円弧の交わり部に生じがちな接地の乱れ
をなくし、かつコーナリングフォースを高めつつ排水性
、接地性を改善しウェットブレーキ性能を向上する。又
クラウン部、ショルダー部は横溝によってブロック状を
なすことにより、路面との把持力を高め走行性を改善す
る。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

第１図は標準リム８に装着されかつ標準内圧が充填され
た標準内圧状態における本発明の一実施例を示す。

空気入りラジアルタイヤＩは、ビードコア２が通るビー
ド部３と、該ビード部３に連なりかつタイヤ半径方向外
方にのびるサイドウオール部４と、その外端間を継くト
レッド部５とを具える偏平タイヤであって、第１図に示
すタイヤの場合には、タイヤ巾ＳＷに対するタイヤ断面
高さＨの比である偏平率Ｈ／ＳＷを０．６２としている
。

前記ビード部３．３間には、トレッド部５、サイドウオ
ール部４を通る本体部７Ａ両端が前記ビドコア２の廻り
を内側から外側に折返されるカーカス７が架は渡される
とともに、該カーカス７の外側かつトレッド部５内方に
はベルト層９が巻装される。

カーカス７は、例えばナイロン、ポリエステル、芳香族
ポリアミド等の有機繊維コードをタイヤ赤１１ｉｃｏ対
して７５〜９０°の角度で配列した本例では２枚のカー
カスプライ７ａ、７ｂから形成され、内側のカーカスプ
ライ７ａの折返し端７ａｌは外側のカーカスプライ７ｂ
の折返し端７ｂｌを覆って標準内圧状態でのタイヤ最大
巾位置近傍で終端する。又カーカス７の本体部７Ａと折
返し部７Ｂとの間には、前記ビードコア２からタイヤ半
径方向に先細状にのびる例えばＪＩＳＡ硬度が６５°〜
９０″の硬質ゴムからなるビードエーペックス１０が設
けられ、前記カーカス７のハイターンアップ構造と協働
してタイヤ横剛性を高めている。

なおビード部３には、例えばビードエーペックス１０を
ビードコア２とともに補強するビードフィラ及びリムず
れ防止用のチエ−ファー等周知ないし公知の補強構造が
配される。

又ヘルド層９は、本例では、カーカス７外側に隣接する
内側のベルトプライ９ａとその外側のベルトプライ９ｂ
とからなる二層構造をなし、カーカス７に沿ってタイヤ
接地巾ＴＷをこえるベルト巾ＢＷを有することによりト
レッド部５を、そのほぼ全中に亘りタガ効果を有して補
強している。

ここでタイヤ接地巾ＴＷとは、標準リム８に装着されか
つ標準内圧を充填したタイヤに正規荷重を負荷した標準
負荷状態におけるトレッド接地面ＴＳのタイヤ軸方向外
縁の点である接地外縁点Ｅ、Ｅ間の直線長さであり、又
ヘルド巾ＢＷは、少なくとも２枚のベルトプライが重複
して存在する領域の外縁であるベルト層外縁Ｕ、Ｕ間の
前記標準内圧状態Ｇこおける直線長さである。

そして該ヘルド巾ＢＷは、タイヤ巾ＳＷの０．７倍以上
かつ０．８５倍以下であることが好ましい。

これは０．７倍未満の場合カーカス７への拘束力、特に
偏平化に伴いビード部３からタイヤ軸方向外側にせり出
すカーカス７のオーバーハング部への拘束力に欠ける。

この拘束力の不足は、高速回転に伴う遠心力、タイヤ内
圧等に起因してショルダ部がタイヤ半径方向に外径が成
長しこの部分での接地圧を不均一とする。

又０．８５倍をこえるとタイヤ剛性が過度に高まり乗心
地性を低下する。従ってヘルド巾ＢＷはより好ましくは
タイヤ巾ＳＷの０，７５倍以上かつ０゜８５倍以下であ
る。

なお前記へルトブライ９ａ、９ｂは夫々タイヤ周方向に
対して１０°〜３０°の角度で傾斜するベルトコードに
より形成され、該ヘルドコードとしては初期引張弾性率
が２５００　ｋｇ／ｃｍ”程度、もしくはそれ以上の高
モジユラスコード、例えば芳香族ポリアミド繊維、カー
ボン繊維等の有機繊維コード及び金属繊維、グラスファ
イバー等の無機繊維コードなどが使用される。なお本例
ではスチールコードが用いられるが、要求に応して各ベ
ルトプライ９ａ、９ｂに夫々異種の材質コードを用いて
もよい。又ヘルド層９の端部にはカーカス７との間に軟
質なブレーカクツション１３を介在させ応力の緩和が計
られる。

又ヘルド層９外側には、本例ではナイロンコード等、比
較的高強度かつ低質量の有機繊維コードからなる補強ハ
ンド１５が設けられ遠心力等によるベルト層９のリフテ
ィングを抑制する。なお補強パント１５は前記ベルトプ
ライ９ｂの外端部を被覆し、該外端部からのセパレーシ
ョンを予防する第１のハンドブライ１５ａと、ベルト層
９全巾を、ハンドブライ２５ａとともムこ覆い面内剛性
を均一に高める第２のハンドブライ１５ｂとからな０ る。

又前記トレッド部５外面のトレッド面Ｓ、には、該トレ
ッド面Ｓをタイヤ赤道ＣＯを含むクラウン部Ｓ１と、そ
の外側のショルダ部Ｓ２とに区分する一対の主溝１６が
、前記トレッド面Ｓの基準曲面Ｐをなす第１円弧Ｐ１、
第２円弧Ｐ２の交点Ｈ近傍において直線状かつタイヤ円
周方向に配される。

該基準曲面Ｐは、第４図に示すように、タイヤ赤道面に
中心を有しかつタイヤ赤道点Ａを通る曲率半径Ｒ１の第
１円弧Ｐ１と、タイヤ赤道面に中心を有しかつ前記タイ
ヤ中ＳＷの０．２〜０．２５倍をタイヤ赤道面から隔て
る前記交点Ｈで前記第１円弧Ｐ１に交わる曲率半径Ｒ２
の第２円弧Ｐ２と、その外側の第３円弧Ｐ３との３つの
円弧面とからなる。該第３円弧Ｐ３は、前記接地外縁点
Ｅでトレッド面Ｓに立てた法線ｎ上に中心を有し、しか
も前記ベルト層外縁Ｕかつベルト層９の厚さ中心を通っ
てタイヤ軸と平行にのびるタイヤ軸方向線りがトレッド
面Ｓと交わるベルト中間点Ｆと、前記接地外縁点Ｅとを
通る曲率半径Ｒ３の円弧であって、前記第２円弧Ｐ２と
はその補正結合線Ｐ２ａを介して連なる。なお本明細書
においては前記ベルト中間点Ｆ、Ｆ間のタイヤ外面をト
レッド面Ｓという。

前記主溝１６は、第２図に示しかつ前記したごとく第１
円弧Ｐ１、第２円弧Ｐ２の交点Ｈ近傍をタイヤ円周方向
にのびるとともに、主溝１６間のクラウン部Ｓ１、主溝
１６外側の前記ショルダ部Ｓ２には、タイヤ円周方向と
交差する向きにのび主溝１６に交わることにより多数の
ブロックに区画する折れ曲り状の溝巾１９Ｗの小なる横
溝１９が円周方向に隔設される。又本例では、前記クラ
ウン部Ｓ１に前記主溝１６と略平行なタイヤ円周方向に
のびる副ｖａ２０が形成される。なお副溝２０はショル
ダー部Ｓ２に設けてもよく、又はクラウン部Ｓ１ととも
にショルダー部Ｓ２にも設けることもできる。

前記主溝１６、副溝２０は本例では直線溝であって、そ
の主溝１６の溝巾１６Ｗはタイヤ中ＳＷ１ ２ の０．０６倍以上かつ０．１０倍以下の広巾に形成され
る。このごとによりコーナリングフォースの低下を減じ
つつ排水効果を高めうる。溝中１６Ｗがタイヤ中ＳＷの
０．０６倍以下ではウェットブレーキ性能が不充分であ
り、又０．１０倍をこえるときには、溝エツジ付近にお
けるレール摩耗等の偏摩耗を助長する。

なお交点Ｈ近傍とは前記主溝中１６Ｗの１／２以下の長
さ、すなわち主溝１６の開口が前記交点Ｈを通る範囲で
ある。

又副１１１２０は、コーナリング時のグリップ性能を高
め操縦安定性を保つとともに、ブロックの路面衝撃音を
緩和しパターンノイズを減じるものであって、その溝中
２０Ｗは夫々前記主溝１６の溝中１６Ｗの０．１倍以上
かつ０．３倍以下に形成される。なお０．１倍未満の場
合、排水性が不十分となり、又０．３倍をこえると中方
向のパターン剛性を減じ、ハンドル応答性、ブレークア
ウェイのコントロール性を低下する。

なお副溝本数は１本以上かつ４本以下であることが好ま
しく、又主溝１６、横溝１９、副溝２０に加えてサイプ
、ラグ溝を設けるなど、トレ・ノドパターンは種々変形
できる。

さらに前記曲率半径Ｒ１，Ｒ２について、偏平率Ｈ／Ｓ
Ｗが０．６２である本例においては、基準曲面Ｐの前記
曲率半径Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の半径比Ｒ１／Ｒ２を１．６
以上かつ２．６以下しかも半径比Ｒ２／Ｒ３を４以上か
つ１２以下とする。

この基準曲面Ｐは接地面形状の観点から操縦安定性を向
上しうる理想曲面であって、スベリ角Ｏ度の正規荷重状
態における接地面形状ｄ１、ｄ２を第５図（ａ）、（ｂ
ｌに示すように、接地前後縁ｅ１、ｅ２をタイヤ軸とほ
ぼ平行とした略横長矩形状の接地面ＴＳとすることがで
きる。このことにより均一な接地圧分布と高いコーナリ
ングフォースが得られ直進時あるいは旋回初期のハンド
ル応答性及びグリップ性を向上しうる。

なお半径比Ｒ１／Ｒ２が１，６未満の場合第５図ｆｃ）
に示すようにクラウン部Ｓ１の接地長がショルダ部の８
２の接地長に比して長くかつ接地前後縁３ ４ ｅｌ、ｅ２が曲線となる異形な略蝶形の接地面形状ｄ３
となり接地性に劣る。又半径比Ｒ１，／Ｒ２が２．６を
こえる場合第５図（ｄｌ〜（ｅｌに示すようにクラウン
部Ｓ１の接地長が大巾に長い異形な略菱形の接地面形状
ｄ４、ｄ５となり接地性の不均一さを招くとともにコー
ナリングフォースを低下させる。（なお第５図（ａｌ〜
［ｅｌにはタイヤ偏平率が０．６２かつ半径比Ｒ１／Ｒ
２が夫々３．１．４．０，１．７．５．２．８．５の場
合が示されている。）又基準曲面Ｐは中間円弧Ｐ２と外
円弧Ｐ３との半径比Ｒ２／　Ｒ３を４〜１２に規制して
いるため、旋回時、接地外縁点Ｅ外側の外円弧Ｐ３を新
たに接地させることができ第６図に示すように、従来の
旋回時の接地面形状ｄ６に比して接地巾の減少と接地長
さの増加とを抑制しコーナリングフォースを適正化しう
る。

なお第７図（８１、（ｂｊ　？こ半径比Ｒ２／Ｒ３と接
地巾の減少量及びブレークアウェイのコントロール性と
の関係を示すごとく、半径比Ｒ２／Ｒ３が１２以下の範
囲、特に１０以下の範囲において、接地巾の減少を抑制
でき、コーナリングフォースを高めうろことによりブレ
ークアウェイのコントロール性を向上している。しかし
ながら半径比Ｒ２／Ｒ３が４未満の場合、耐偏摩耗性が
低下し、従って前記半径比Ｒ２／Ｒ３は４以上かつ１２
以下の範囲、より好ましくは６以上かつ１０以下である
。

なお第７図（ａｌはスリップ角が５度の時の測定値であ
り、破線は従来レヘルを示している。又第７図（ｂｌは
実車フィーリングテストによりブレークアウェイコント
ロール性を評価した結果を示し、又破線は従来タイヤの
場合を示す。

この基準曲面Ｐが有する特性を効果的に発揮させるため
には、第３図に示すように、少なくともタイヤ赤道ＣＯ
を中心としてタイヤ巾ＳＷの３０％の長さの範囲Ｑ１、
タイヤ赤道ＣＯからタイヤ接地巾ＴＷの３７．５％以上
かつ４５％以下を隔てる範囲Ｑ２、及び前記接地外縁点
Ｅとベルト層中間点Ｆとの間の範囲Ｑ３において前記ト
レッド面Ｓを基準曲面Ｐに沿わせることが必要である。

なお本例では、範囲Ｑ１と範囲Ｑ２との間に主溝１５ ６ ６を配するとともに、範囲Ｑ２と範囲Ｑ３との間を含め
てほぼ滑らかな曲面により連ならしている。

このことにより前記基準曲面Ｐとほぼ等しい高い操縦安
定性能を具えたトレッド面Ｓが得られる。

なお前記範囲Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３以外の領域を、さらに基
準曲面Ｐに沿わせる他、トレッド面全面を基準曲面Ｐに
沿わせて形成してもよい。

又偏平率Ｈ／ＳＷと前記比Ｒ１／Ｒ２との関係において
、偏平率Ｈ／　Ｓ　Ｗを０．５５以下とするときには比
Ｒ１／Ｒ２を２，６以上かつ４．６以下、偏平率１（／
　Ｓ　Ｗが０．５５より大かつ０．７０よりも小である
ときには比Ｒ１／Ｒ２を１．６以上かつ２．６以下、偏
平率１−１　／　Ｓ　Ｗを０．７以トとしたときには前
記比Ｒ１／Ｒ２を１．２以上かつ１．６未満とし、この
ことによりスリップ角０度における接地面形状を第５図
（、ｌ）、（ｂ）と同様に適正化しうろことが判明して
いる。

これは偏平率Ｈ／ＳＷが大なタイヤすなわちタイヤ断面
高さＨが大である程、タイヤの接地時のたわみ量が大で
あり、従って曲率半径Ｒ２を曲率第１表 ＊　：　溝巾はタイヤ巾に対する比で示す。

＊＊：　　溝巾は主溝巾に対する比で示す。

７ 半径Ｒ１に近づけることにより、接地前後縁をタイヤ軸
と略平行とした横長路矩形の接地面形状をうろことがで
きると考えられる。

〔具体例〕

第１図に示すタイヤ構造を有しかつ第１表の仕様に基づ
きタイヤサイズが２２５１５０Ｒ１６であるタイヤを試
作するとともに該タイヤの操縦安定性能をドライ路面、
ウェット路面双方において実車走行テストによってフィ
ーリング評価した。

なお評価結果を第１表に５点法で示しており評点が大な
方が優れている。

〔発明の効果〕

畝上の如く本発明の空気入りラジアルタイヤはコーナリ
ング時の限界性能を高めうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図はトレ
ッド溝を示す部分平面図、第３図はトレッド面の輪郭形
状を示す線図、第４図は基準曲面を示す線図、第５図（
ａｌ〜ｆｅ）は接地面形状を示す略図、第６図は旋回時
の接地面形状を示す略図、第７図（ａｌは半径比Ｒ２／
Ｒ３と接地巾との関係を示す線図、第７図ｆｂ）は半径
比Ｒ２／Ｒ３とブレークアウェイのコントロール性との
関係を示す線図、第８図はコーナリングフォースとスリ
ップ角との関係を示す線図である。 ２−ビードコア、　３−ビード部、 ４−サイドウオール部、　　５−　トレッド部、７−カ
ーカス、　９−ベルト層、　１６−・主溝、１９−横溝
、　２０−副溝、　Ａ−・タイヤ赤道点、ＣＯ−タイヤ
赤道、　Ｅ−接地外縁点、Ｆ−ベルト中間点、　Ｈ−交
点、 Ｌ　タイヤ軸方向線、　Ｐ−基準曲面、Ｐｌ　−第１円
弧、　Ｐ２−第２円弧、Ｐ３−・−第３円弧、　Ｓ−ト
レッド面、Ｓｌ−クラウン部、　Ｓ２−ショルダ部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　トレッド部からサイドウォール部をへてビード部の
   ビードコアの廻りを折返されるラジアル構造のカーカス
   と、該カーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部内
   方に配される少なくとも１以上のベルトプライからなる
   ベルト層とを具える一方、前記トレッド部外面のトレッ
   ド面は、タイヤ赤道面に中心を有し曲率半径Ｒ１しかも
   タイヤ赤道点を通る第１円弧と、タイヤ赤道面に中心を
   有し曲率半径Ｒ２しかもタイヤ巾ＳＷの０．２〜０．２
   ５倍をタイヤ赤道面から隔てる位置で前記第１円弧に交
   わる第２円弧とを含むとともに、第１円弧、第２円弧の
   交点近傍に、溝巾がタイヤ巾ＳＷの０．０６倍以上かつ
   ０．１０倍以下の直線状かつタイヤ円周方向にのびる主
   溝を形成し、しかも該主溝間のクラウン部、主溝外側の
   ショルダー部にタイヤ円周方向と交差する向きにのびる
   ことによりクラウン部、ショルダー部をブロック状に区
   切る多数本かつ溝巾の小さい横溝を設けてなる空気入り
   ラジアルタイヤ。 ２　前記クラウン部又はショルダー部は、溝巾が前記主
   溝の溝巾の０．１倍以上かつ０．３倍以下の直線状かつ
   タイヤ円周方向にのびる副溝を具えてなることを特徴と
   する請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。 ３　前記トレッド面は、前記第１円弧、第２円弧及び、
   正規荷重を付加したときの接地面のタイヤ軸方向の接地
   外縁点と少なくとも２枚のベルトプライが重複して存在
   する領域の外縁であるベルト層外縁の中間高さ位置を通
   るタイヤ軸方向線がトレッド面に交わるベルト中間点と
   を通る曲率半径Ｒ３の第３円弧を含みしかも前記曲率半
   径Ｒ２、Ｒ３の比Ｒ２／Ｒ３を４以上かつ１２以下、前
   記ベルト層外縁間の距離であるベルト巾を前記接地外縁
   点間の距離である接地巾よりも大とし、しかも前記曲率
   半径Ｒ１、Ｒ２の比Ｒ１／Ｒ２を、前記タイヤ巾ＳＷに
   対するタイヤ断面高さＨの比である偏平率Ｈ／ＳＷが０
   ．５５以下であるとき２．６倍以上かつ４．６以下、偏
   平率Ｈ／ＳＷが０．５５より大かつ０．７０よりも小で
   あるとき比Ｒ１／Ｒ２を１．６以上かつ２．６以下、偏
   平率が０．７０以上であるとき比Ｒ１／Ｒ２を１．２以
   上かつ１．６以下としたことを特徴とする請求項１記載
   の空気入りラジアルタイヤ。