JPH06297913A - ラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 幅方向センター部の曲率半径Ｒ1 と、その両
側に続く曲率半径Ｒ2とが、｜Ｒ1 ｜≧９００（ｍｍ）
と｜Ｒ1 ／Ｒ2 ｜≧１０を満足し、この両曲率半径Ｒ1
，Ｒ2 の変曲点Ｐ，Ｐ間の幅Ｗ1 と、ＪＡＴＭＡ制定
の設計常用荷重とそれに対応する空気圧条件において荷
重を負荷した時の接地幅Ｗc との関係が、１．５０≦Ｗ
c ／Ｗ1 ≦１．７０にあるラシアルタイヤであり、カー
カス１上に配されたベルト層Ｂの最大幅のベルトが、ア
ラミド繊維コードよりなりかつ両端部が折曲げられたベ
ルトである場合に、ベルトの最大幅ＷB と、接地幅Ｗc
との関係が、１．０≦ＷB ／Ｗc ≦１．０５を満たす
か、あるいは、最大幅のベルトが、スチールコードより
なりかつ両端部が折曲げられていないベルトである場合
に、ベルト最大幅ＷB と、接地幅Ｗc との関係が、１．
０５≦ＷB ／Ｗc ≦１．１０を満たすもの。 【効果】 ウエット時の操縦安定性や乗り心地を悪化さ
せずに、タイヤのころがり抵抗を低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の走行性能や燃費
に大きな影響を与えるタイヤのころがり抵抗を、ウエッ
ト時の操縦性能や乗り心地を低下させずに低減したラジ
アルタイヤに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、一般乗用車等の車両の性能向上に
伴い、これに使用されるタイヤ（主にラジアルタイヤ）
においても、扁平化等によってその運動性能の向上が図
られている。

【０００３】ところで、タイヤのころがり抵抗が、車両
の走行性能や燃費に大きな影響を与えることは知られて
おり、その低減が望まれている。タイヤのころがり抵抗
は、路面との摩擦や空気抵抗によるもののほか、タイヤ
の繰返し変形によるロスが特に大きな要因を占めてい
る。このようなタイヤの繰返し変形は、タイヤの剛性配
分やベルト張力分布に影響される。

【０００４】従来は、タイヤのころがり抵抗を低減する
手段として、 （Ｉ）トレッドゴムのリバウンドを上げる。 （II）タイヤのバネ定数を上げ、変形によるロスを少な
くする。 などの方法が採られているが、（Ｉ）の場合はウエット
時の操縦安定性が低下する、（II）の場合は乗り心地が
悪化する、という背反する性質があり、いずれの方法も
満足できるものではない。

【０００５】特に、（Ｉ）の場合で考えれば、トレッド
パターンのデザインの工夫、車両の荷重移動に対するタ
イヤのバネ定数の最適化で、前記の背反する性質をある
程度は克服できるが、逆にパターンノイズの悪化、操舵
に対する応答性等の悪化が生じ易くなる。

【０００６】上記に鑑み、本発明では、タイヤの内圧充
填時のトレッド部の曲率と荷重負荷時の接地幅との関
係、および該接地幅とベルト幅との関係を定義し特定の
ものとすることにより、好適な剛性配分やベルト張力分
布を設定して、乗り心地やウエット時の操縦安定性等を
低下させることなく、ころがり抵抗を大幅に低減できる
ラジアルタイヤを提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、内圧充填時の
幅方向断面におけるトレッド部の曲率が２つ以上の曲率
半径によって構成され、幅方向センター部の曲率半径
（Ｒ1 ）と、その両側に続く曲率半径（Ｒ2 ）とが、 ｜Ｒ1 ｜≧９００（ｍｍ） ｜Ｒ1 ／Ｒ2 ｜≧１０ を満足し、前記曲率半径（Ｒ1 ）と曲率半径（Ｒ2 ）と
の変曲点（Ｐ）（Ｐ）間の幅（Ｗ1 ）と、所定の荷重負
荷時、すなわちＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）制
定の規格による設計常用荷重とそれに対応する空気圧条
件における荷重を負荷した時の接地幅（Ｗc ）との関係
が、 １．５０≦Ｗc ／Ｗ1 ≦１．７０ にあるラジアルタイヤであって、第１の発明では、カー
カス上に配されたベルト層の最大幅のベルトが、アラミ
ド繊維コードよりなりかつ両端部が折曲げられたベルト
であり、ベルトの最大幅（ＷB ）と、前記接地幅（Ｗc
）との関係が、 １．０≦ＷB ／Ｗc ≦１．０５ を満たすことを特徴とする。

【０００８】また第２の発明においては、トレッド部の
曲率半径（Ｒ1 ）と（Ｒ2 ）、および曲率半径の変曲点
（Ｐ）（Ｐ）間の幅（Ｗ1 ）と接地幅（Ｗc ）との関係
が、上記と同様のラジアルタイヤにおいて、カーカス上
に配されたベルト層の最大幅のベルトが、スチールコー
ドよりなりかつ両端部が折り曲げられていないベルトで
あり、ベルトの最大幅（ＷB ）と、前記接地幅（Ｗc ）
との関係が、 １．０５≦ＷB ／Ｗc ≦１．１０ を満たすことを特徴とする。

【０００９】

【作用】上記のラジアルタイヤは、内圧充填時のトレッ
ド部の曲率半径（クラウンＲ）と荷重負荷時の接地幅と
の関係、および該接地幅とベルト幅との関係を定義した
ことにより、タイヤの剛性配分およびベルト張力分布が
ころがり抵抗の低減に最適なものとなる。

【００１０】まず、本発明のラジアルタイヤは、内圧充
填時のトレッド部の幅方向センター部の曲率半径（Ｒ1
）が、絶対値で９００ｍｍ以上と比較的大きく設定さ
れている。しかも｜Ｒ1 ／Ｒ2 ｜≧１０とされて、前記
曲率半径（Ｒ1 ）の両側に続く曲率半径（Ｒ2 ）が比較
的小さくされた上、曲率半径（Ｒ1 ）と曲率半径（Ｒ
2）との変曲点（Ｐ）（Ｐ）間の幅（Ｗ1 ）と、前記し
た荷重を負荷した時の接地幅（Ｗc ）とが、１．５０≦
Ｗc ／Ｗ1 ≦１．７０とされている。これにより、タイ
ヤの剛性配分を適正に維持でき、センター部のベルト張
力を比較的大きく保つことができ、接地長さを短くでき
る。

【００１１】このことにより、ころがり抵抗を低減で
き、さらに車両の前後入力に対しての軸力変動も抑制で
きる。しかもベルト張力が過大になることもなく、乗り
心地も良好に維持される。また接地長さを短くできるこ
とで、ニューマチックトレールを小さくでき、ゲインを
高く維持でき、操舵の応答性も良好になる。

【００１２】特に第１の発明では、変曲点間の幅（Ｗ1
）と接地幅（Ｗc ）とを、前記のように設定したこと
に加え、最大幅のベルトを、両端部を折曲げたベルトと
し、前記接地幅（Ｗc ）とベルト最大幅（ＷB ）とを、
１．０≦ＷB ／Ｗc ≦１．０５を満すように設定してい
る。

【００１３】そのため、前記のようにトレッド部が大き
な曲率半径を持つものであるにも拘らず、ベルト両端部
の張力が過少あるいは過大になることがなく、両側の曲
率半径（Ｒ2 ）の部分、つまりショルダー部の接地圧を
適度に高く維持できる。したがって旋回時の排水性が悪
化することはなく、ウエット時の操縦安定性も良好にな
る。

【００１４】さらに、この第１の発明の場合、最大幅の
ベルトが、比重がスチールコードより小さいアラミド繊
維コードよりなることと、両端部を折曲げたこととによ
り、軽量化をを促し、かつベルト端部の遠心力によるシ
ョルダー部の成長作用を抑制でき、高速耐久性も良好に
なる。

【００１５】また、第２の発明では、最大幅のベルトが
スチールコードよりなりかつ両端部が折曲げられていな
いベルトである場合において、ベルトの最大幅（ＷB ）
と接地幅（Ｗc ）との関係が、１．０５≦ＷB ／Ｗc ≦
１．１０を満たすように設定されたことにより、ベルト
両端部の張力が過少あるいは過大にならず、両側の曲率
半径（Ｒ2 ）の部分、つまりショルダー部の接地圧を高
く維持でき、ウエット時の操縦安定性が良好になる。

【００１６】

【実施例】次に本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

【００１７】図１および図２は、本発明の第１の実施例
に係るラジアルタイヤの赤道面に直交する幅方向断面を
示すものである。図における（１）はトレッド部、
（２）はカーカス、（Ｂ）はカーカス（２）上に配され
たベルト層を示す。ベルト層（Ｂ）は通常複数層（図の
場合３層）のベルト（Ｂ1 ）（Ｂ2 ）（Ｂ3 ）よりな
る。また（３）はショルダー部、（４）はビード部を示
している。

【００１８】トレッド部（１）は、所定の内圧充填時、
すなわちＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）制定の規
格によってタイヤサイズに応じて定められた空気圧を充
填した時の幅方向断面における曲率が、２つ以上の曲率
半径によって構成されている。特に、幅方向センター部
の曲率半径を（Ｒ1 ）、その両側に続く曲率半径を（Ｒ
2 ）とした場合に、｜Ｒ1 ｜≧９００（ｍｍ）および｜
Ｒ1 ／Ｒ2 ｜≧１０を満足するように形成されている。
すなわち、センター部の曲率半径（Ｒ1 ）は比較的大き
くて平坦化され、また両側部の曲率半径（Ｒ2 ）はかな
り小さく設定されている。

【００１９】なお、曲率半径（Ｒ1 ）が負の場合とは、
その曲率中心がトレッド部（１）の輪郭より外方に存す
る場合である。また両側の曲率半径（Ｒ2 ）の部分は、
センター部の曲率半径（Ｒ1 ）の部分から小さいアール
部分を介して連続する場合もある。

【００２０】そして、前記曲率半径（Ｒ1 ）と曲率半径
（Ｒ2 ）との変曲点（Ｐ）（Ｐ）間の幅（Ｗ1 ）と、所
定の荷重負荷時の接地幅、すなわちＪＡＴＭＡ制定の規
格によりタイヤサイズに応じて規定された所定の空気圧
を充填した場合の設計常用荷重を負荷した状態での最大
接地幅（Ｗc ）との関係は、１．５０≦Ｗc ／Ｗ1 ≦
１．７０を満足することが必要である。

【００２１】すなわち、前記幅（Ｗ1 ）に対する接地幅
（Ｗc ）の比率が、前記より小さくても、また大きくな
っても、剛性配分を適正に維持できず、ウエット時の操
縦安定性が低下したり、乗り心地が悪化したりする。

【００２２】なお、曲率半径（Ｒ1 ）と（Ｒ2 ）との間
に、小さいアール部分が介在する場合、このアール部分
の中間点を変曲点（Ｐ）とする。

【００２３】さらに、ベルト層（Ｂ）については、カー
カス（２）側の第１および第２のベルト（Ｂ1 ）（Ｂ2
）は、タイヤ周方向に対する角度が１５°〜３０°の
スチールコードまたはアラミド繊維コードよりなるベル
トである。

【００２４】第３のベルト（Ｂ3 ）は、ベルト層（Ｂ）
中の最大幅（ＷB ）のベルトであって、アラミド繊維コ
ードよりなり、特にその両端部が、前記第１および第２
のベルト（Ｂ1 ）（Ｂ2 ）の側端より外側位置で内方に
折曲げられた、いわゆる折曲げベルトからなるものであ
る。（ｂ）はその折曲げ端部を示す。

【００２５】この最大幅のベルト（Ｂ3 ）としては、折
曲げ端部（ｂ）の幅（Ｗe ）のベルト最大幅（ＷB ）に
対する比率が、０．１５≦Ｗe ／ＷB ≦０．３５の範囲
で折曲げたものが好適である。すなわち、ベルト最大幅
（ＷB ）に対する折曲げ端部（ｂ）の幅（Ｗe ）の比率
が、前記よりも大きくなると、ベルト全体の剛性が増
し、またこの比率が前記よりも小さくなると、遠心力に
よる成長抑制の効果が小さくなる。

【００２６】そして、このベルト（Ｂ3 ）による最大幅
（ＷB ）は、前記接地幅（Ｗc ）に対して、１．０≦Ｗ
B ／Ｗc ≦１．０５を満たすことが必要である。

【００２７】すなわち、接地幅（Ｗc ）に対するベルト
最大幅（ＷB ）の比率が、前記より小さくなると、ショ
ルダー部（３）の剛性が不十分になり、この部分の接地
圧を高く維持できなくなる。またこの比率が前記より大
きくなると、ショルダー部（３）のベルト張力、剛性が
過大となる。

【００２８】なお、ベルト層（Ｂ）としては、図１に示
すような３層構造のほか、図２のように最大幅の折曲げ
ベルトを含む２層のベルト構造にすることも、また最大
幅の折曲げベルトの外側にやや幅の狭いベルトを配した
構成（図示せず）にして実施することもできる。

【００２９】図３の実施例は、複数層（図の場合２層）
のベルト（Ｂ1 ）（Ｂ2 ）からなるベルト層（Ｂ）とし
て、第１および第２の両ベルト（Ｂ1 ）（Ｂ2 ）が、ス
チールコードまたはアラミド繊維コードよりなり、かつ
両側端部が折り曲げられていないベルトからなる場合を
示している。トレッド部（１）の曲率半径（Ｒ1 ）と
（Ｒ2 ）、および曲率半径の変曲点（Ｐ）（Ｐ）間の幅
（Ｗ1 ）と接地幅（Ｗc）との関係は、上記と同様であ
る。

【００３０】そしてこの実施例においては、ベルト層
（Ｂ）のうちの第１のベルト（Ｂ1 ）はスチールコード
よりなり、この第１のベルト（Ｂ1 ）による最大幅（Ｗ
B ）は、前記接地幅（Ｗc ）に対して、特に１．０５≦
ＷB ／Ｗc ≦１．１０に設定されている。

【００３１】上記の第１の発明および第２の発明の各実
施例タイヤについて、それぞれ比較例と共に、下記のと
おりドラム試験（ドラム径；８５４ｍｍ）および実車テ
ストを実施した。そのデータを下記の表１と表２に示
す。

【００３２】だたし、表１は、試験に供したタイヤが、
最大幅のベルトが折曲げベルトよりなるもので、図２の
ベルト構造を有する場合、表２は、最大幅のベルトが折
曲げられていないスチールベルトよりなるもので、図３
のベルト構造を有する場合をそれぞれ示している。タイ
ヤサイズは２２５／５５ Ｒ１６である。

【００３３】ドラム試験条件 第１の実施例のタイヤ（従来例、比較例共） タイヤ内圧（空気圧）：２００ＫＰａ（キロパスカル） 荷 重 ：５８８０Ｎ（ニュートン） 速 度 ：８０Ｋｍ／ｈ 第２の実施例のタイヤ（従来例、比較例共） タイヤ内圧（空気圧）：２００ＫＰａ 荷 重 ：４８００Ｎ（ニュートン） 速 度 ：８０Ｋｍ／ｈ

【００３４】なお、ころがり抵抗係数は軸力で測定し
て、従来品の代表的なものである従来例のタイヤを１０
０として指数で表示した。またウエット時の操縦安定性
および乗り心地は、国産ＦＲ車によるテストコース実車
による運転者の官能評価とし、それぞれ従来例を１００
として指数で表示した。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【表２】

【００３７】上記の表１により、第１の発明の実施例の
タイヤは、ころがり抵抗を、従来例のタイヤに比して大
幅に低減でき、しかもウエット時の操縦安定性および乗
り心地の悪化は認められないばかりか、乗り心地につい
てはさらに向上させることができた。

【００３８】これに対し、接地幅（Ｗc ）に対するベル
トの最大幅（ＷB ）を本発明の範囲内に設定したもので
も、トレッドセンター部の曲率半径（Ｒ1 ）が小さい比
較例１のタイヤの場合には、ころがり抵抗の低減の効果
が比較的小さく、しかもウエット時の操縦安定性が低下
している。これはショルダー部の接地圧を高く維持でき
ないことによると考えられる。

【００３９】さらに比較例２のタイヤは、接地幅に対す
るベルトの最大幅が大きくて本発明の範囲外にあり、乗
り心地が悪化している。これはベルト幅が接地幅に比し
て大きいために、ショルダー部の剛性が増すことによる
と考えられる。

【００４０】また、上記の表２により、第２の発明の実
施例タイヤについても、従来例のタヤに比してころがり
抵抗は大幅に低減しており、しかもウエット時の操縦安
定性および乗り心地のいずれも従来例よりも優れてい
る。

【００４１】これに対して、接地幅（Ｗc ）に対するベ
ルト最大幅（ＷB ）の大きい比較例１のタイヤは、ころ
がり抵抗低減の効果は殆どなく、乗り心地も悪化してい
る。また接地幅（Ｗc ）に対するセンター部曲率半径
（Ｒ1 ）の部分の幅（Ｗ1 ）の大きい比較例２のタイヤ
は、ウエット時の操縦安定性は優れているものの、ころ
がり抵抗低減の効果が小さくて、しかも乗り心地が悪化
している。

【００４２】

【発明の効果】上記したように本発明のラジアルタイヤ
によれば、タイヤの内圧充填時のトレッド部の曲率を特
定のものとした上で、前述の所定の荷重負荷時の接地幅
と、前記トレッド部の曲率との関係、および該接地幅と
ベルト幅との関係を定義し特定したことにより、最適な
タイヤ剛性配分およびベルト張力分布を設定でき、乗り
心地等の居住性やウエット時の操縦安定性等を低下させ
ることなく、ころがり抵抗を大幅に低減でき、以て走行
性能の向上、および燃費の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に係るラジアルタイヤの半部
断面図である。

【図２】折曲げベルトを含むベルト構造例を示す略示断
面図である。

【図３】折曲げベルトを含まないベルト構造例を示す略
示断面図である。

【図４】接地面形状を示す平面図である。

【符号の説明】

（１） トレッド部 （２） カーカス （３） ショルダー部 （４） ビート部 （Ｂ） ベルト層 （ｂ） 折曲げ端部 （Ｒ1 ） 曲率半径 （Ｒ2 ） 曲率半径 （Ｐ） 変曲点 （Ｗ1 ） 変曲点間の幅 （Ｗｃ） 接地幅 （ＷB ） ベルト最大幅

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内圧充填時の幅方向断面におけるトレッド
   部の曲率が２つ以上の曲率半径によって構成され、幅方
   向センター部の曲率半径（Ｒ1 ）と、その両側に続く曲
   率半径（Ｒ2 ）とが、 ｜Ｒ1 ｜≧９００（ｍｍ） ｜Ｒ1 ／Ｒ2 ｜≧１０ を満足し、前記曲率半径（Ｒ1 ）と曲率半径（Ｒ2 ）と
   の変曲点（Ｐ）（Ｐ）間の幅（Ｗ1 ）と、所定の荷重負
   荷時における接地幅（Ｗc ）との関係が、 １．５０≦Ｗc ／Ｗ1 ≦１．７０ にあるラジアルタイヤであって、カーカス上に配された
   ベルト層の最大幅のベルトが、アラミド繊維コードより
   なりかつ両端部が折曲げられたベルトであり、ベルトの
   最大幅（ＷB ）と、前記接地幅（Ｗc ）との関係が、 １．０≦ＷB ／Ｗc ≦１．０５ を満たすことを特徴とするラジアルタイヤ。
2. 【請求項２】請求項１に記載のラジアルタイヤにおい
   て、カーカス上に配されたベルト層の最大幅のベルト
   が、スチールコードよりなりかつ両端部が折曲げられて
   いないベルトであり、ベルトの最大幅（ＷB ）と、前記
   接地幅（Ｗc ）との関係が、 １．０５≦ＷB ／Ｗc ≦１．１０ を満たすことを特徴とするラジアルタイヤ。