JPH08337101A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】通過騒音を低減でき、かつハイドロプレーニン
グ性能を向上しうる空気入りタイヤを提供する。 【構成】カーカス６と、このカーカス６の半径方向外側
に配されるブレーカ７とを具え、ホイールリムＪに装着
されかつ正規内圧を充填した正規状態でのタイヤ子午断
面において、タイヤ赤道面Ｃからタイヤ最大断面巾（Ｓ
Ｗ）の４５％の距離ＳＰを隔てるタイヤ外面上の点をＰ
とするとき、タイヤ外面２Ａの曲率半径ＲＣが、タイヤ
赤道点ＣＰから点Ｐに至るまでの間で徐々に減少すると
ともに、タイヤ赤道面Ｃからタイヤ最大断面巾の半巾
（ＳＷ／２）の６０％、７５％、９０％及び１００％の
距離Ｘ60、Ｘ75、Ｘ90及びＸ100 を夫々隔てるタイヤ外
面上の各点Ｐ60、Ｐ75、Ｐ90及びＰ100 と、タイヤ赤道
点ＣＰとの間の各半径方向距離をそれぞれＹ60、Ｙ75、
Ｙ90及びＹ100 とし、かつタイヤ断面高さをＳＨとする
とき、ＳＨが所定の数値範囲にあることを満足する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通過騒音を低減でき、
かつハイドロプレーニング性能を向上しうる空気入りタ
イヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球環境問題さらには安全問題な
どが重要な課題となっており、乗用車用の空気入りタイ
ヤに関連する事項としては、通過騒音を低減すること、
及び水膜上を走行する際の諸性能であるハイドロプレー
ニング性能を向上することの２点を挙げることができ
る。

【０００３】一般に通過騒音は、走行時にタイヤが路面
と接地する接地形状と密接な関係があり、これを示して
いるのが図２１のグラフである。このグラフは、縦軸に
通過騒音レベルｄＢ（Ａ）を、横軸にトレッドが路面に
接地する接地巾（ｍｍ）をとっており、このグラフから
明らかなように、通過騒音の騒音レベルを低減するため
には、接地巾を小さくするのが良い。

【０００４】又車両のコーナリング時におけるハイドロ
プレーニング性能は、トレッドの接地形状のうち、前記
接地巾に対する接地長さの比（接地長／接地巾）と密接
な関係があり、この関係を示しているのが図２２のグラ
フである。このグラフから明らかなように、ラテラルハ
イドロプレーニング性能（指数）は、接地長さが大きい
ほど、又接地巾が小さいほど優れていることが理解しう
る。

【０００５】以上をまとめると、空気入りタイヤにおい
て、通過騒音を低減しかつハイドロプレーニング性能を
向上するためには、トレッドの接地巾を小さく、かつ接
地長さを大きくするのが良い。

【０００６】従来、このようなタイヤは、タイヤ最大断
面巾ＳＷと、タイヤ最大高さＳＨとの比（ＳＨ／ＳＷ）
の百分率である偏平率を、７０％〜８０％程度に高める
高偏平化をなすことにおいてのみ唯一具現化でき、前記
偏平率が例えば５０％を下回るような乗用車用の超偏平
タイヤなどにおいては、実現不可能であると考えられて
いた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
如く高偏平化された空気入りタイヤは、タイヤ側壁部分
であるサイドウォール部の領域が比較的大寸をなすこと
により、タイヤの横剛性が低下するのは言うまでもな
く、とりわけ車両のコーナリング時の限界速度が低く、
操縦安定性に劣るという別の問題を生起する。

【０００８】本発明者は、かかる問題点につき、従来の
ような高偏平化によるのとは全く異なる手法により、通
過騒音とハイドロプレーニング性能とを両立し、しかも
コーナリング限界を高めうることを実現すべく鋭意研究
を行った。

【０００９】先ず、高偏平タイヤを含めた従来タイヤの
場合には、図２３に示す如くコーナリング時、作用する
横力により、タイヤｔの外側部分ａは、路面に強く押し
つけられるものの、タイヤの内側部分ｂは、路面から浮
き上がりがちとなり、このような現象に基づいてタイヤ
の接地形状、つまりフットプリントの変化が著しく大き
いことが判明した。

【００１０】図２４（Ａ）には、このような従来タイヤ
について、フットプリントを測定した結果を示し、スリ
ツプ角０゜の状態を実線で、又スリップ角４゜の状態を
破線でそれぞれ示している。

【００１１】この図から明らかなように、従来タイヤで
は、直進時は横長の長方形状であったものが、スリップ
角が与えられることにより三角形状になるなど、全く異
なる形状変化をなしていることが確認しうる。一般に、
フットプリントが、このような三角形状となった後は、
タイヤは路面からの横力を支えきれなくなり、コーナリ
ング限界に達して路面グリップを失う。

【００１２】加うるに、従来タイヤは、スリップ角が大
きくなるとタイヤ赤道ｃに対してフットプリントの分布
が左右で著しく異なる。これは、コーナリング時タイヤ
の接地領域において、摩擦力の分布がタイヤ赤道ｃに対
して一方の側に偏ることを意味しており、路面との間で
生じる摩擦力を有効に使用しているとは到底言いうるも
のではない。

【００１３】又コーナリング時、車両の各タイヤには遠
心力により荷重変動が生じ、コーナリング外側のタイヤ
は作用荷重が増大する。ここで、本発明者は、高偏平タ
イヤについて、荷重の増大によるフットプリントの変化
を測定したところ、図２４（Ｂ）に示す結果を得た。図
から明らかな如く、従来タイヤは、荷重が増大した場合
であっても接地巾は殆ど変化がなく、接地長さのみが増
大する非相似的な変形をなすことが判明した。

【００１４】一般に、コーナリング時には、タイヤは横
方向のグリップ力を増すことが要求されるのであるか
ら、前記のようなフットプリントの形状変化では、コー
ナリングの限界を高めるという作用は殆ど期待しえな
い。

【００１５】本発明者は、以上の研究結果より前記問題
点を解決するためには、タイヤは、第一に直進走行時に
は接地巾が小さいこと、第二にスリップ角が生じたとき
でもフットプリントの形状の変化が小さいこと、第三に
タイヤに作用する荷重が増大した場合、フットプリント
がほぼ相似的な拡大変化をなすこと、の３つの要件を満
たすことが必要であり、そのためにはトレッドの断面形
状、ひいてはタイヤ外面の形状を規定するのが良いとの
知見に達した。

【００１６】そして、このようなタイヤ外面形状は、タ
イヤをホイールリムに装着しかつ正規内圧を充填した正
規状態におけるタイヤ子午断面において、タイヤ外面の
曲率半径ＲＣをタイヤ赤道点ＣＰからほぼタイヤ最大断
面巾位置に至るまで徐々に減少させることを基本とし、
かつタイヤ赤道面Ｃからタイヤ最大断面巾の半巾（ＳＷ
／２）の６０％、７５％、９０％及び１００％の距離を
隔てる各位置のタイヤ外面上の点を一定範囲内の位置に
規制することにより、具現化しうることを見い出し、本
発明を完成させたのである。

【００１７】即ち、本発明は、通過騒音とハイドロプレ
ーニング性能とを両立でき、しかもコーナリング時の限
界を高めうる空気入りタイヤを提供することを目的とし
ている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、トレ
ッド部からサイドウォール部を通りビード部のビードコ
アの廻りを折り返して係止されるカーカスプライからな
るカーカスと、トレッド部においてカーカスの半径方向
外側に配されるブレーカとを具えた空気入りタイヤであ
って、ホイールリムに装着されかつ正規内圧を充填した
正規状態でのタイヤ子午断面において、タイヤ赤道面Ｃ
からタイヤ最大断面巾（ＳＷ）の４５％の距離ＳＰを隔
てるタイヤ外面上の点をＰとするとき、タイヤ外面の曲
率半径ＲＣが、タイヤ赤道点ＣＰから前記点Ｐに至るま
での間で徐々に減少するとともに、前記タイヤ赤道面Ｃ
から前記タイヤ最大断面巾の半巾（ＳＷ／２）の６０
％、７５％、９０％及び１００％の距離Ｘ60、Ｘ75、Ｘ
90及びＸ100 を夫々隔てるタイヤ外面上の各点と、タイ
ヤ赤道点ＣＰとの間の半径方向距離をそれぞれＹ60、Ｙ
75、Ｙ90及びＹ100 とし、かつタイヤ断面高さをＳＨと
するとき、 ０．０５＜ Ｙ60 ／ＳＨ ≦０．１ ０．１＜ Ｙ75 ／ＳＨ ≦０．２ ０．２＜ Ｙ90 ／ＳＨ ≦０．４ ０．４＜ Ｙ100 ／ＳＨ ≦０．７ の関係を満足することを特徴としている。

【００１９】又、タイヤ外面の曲率半径ＲＣを、タイヤ
赤道から前記点Ｐに至るまでの間で徐々に減少させる手
段としては、請求項２の発明のように、タイヤ赤道面Ｃ
からタイヤ軸方向に距離ｘを隔てるの曲率半径ＲＣが、
下記の式（１） ＲＣ＝１／（Ｃ・ｅ^Bx＋Ａ・ｘ） …（１） （但し、ｅは、自然対数の底でありｅ^Bxは指数関数、
Ａ、Ｂ、Ｃは定数である）で与えることができる。

【００２０】さらに請求項３の発明のように、前記タイ
ヤ外面は、タイヤ赤道面Ｃから前記点Ｐまでの範囲を、
５以上の異なる曲率半径の円弧を連ねて形成し、かつ前
記各曲率半径をタイヤ赤道側からタイヤ軸方向外側へ向
かうにつれて小としても良い。

【００２１】又請求項４の発明では、前記ブレーカは、
タイヤ軸方向の最大巾ＢＷを、前記タイヤ最大断面巾
（ＳＷ）の０．８５〜１．０倍とし、さらに請求項５の
発明では前記空気入りタイヤは、正規リムにリム組みし
かつ正規荷重の８０％の状態でタイヤ外面が接地するタ
イヤ軸方向最外端間の軸方向距離である接地巾（ＣＷ）
を、タイヤ最大断面巾（ＳＷ）の５０％〜６５％とす
る。

【００２２】

【作用】請求項１の発明によれば、ホイールリムに装着
されかつ正規内圧を充填した正規状態でのタイヤ子午断
面において、タイヤ赤道面Ｃからほぼタイヤ最大断面巾
位置に亘ってタイヤ外面の曲率半径ＲＣが徐々に減少す
るとともに、タイヤ赤道点ＣＰから前記タイヤ最大断面
巾の半巾（ＳＷ／２）の６０％、７５％、９０％及び１
００％の距離Ｘ60、Ｘ75、Ｘ90及びＸ100 を夫々隔てる
各タイヤ外面上の点を、タイヤ赤道点ＣＰから一定範囲
の半径方向距離を隔てるように規定したことにより、以
下の如く通過騒音とハイドロプレーニング性能とを両立
でき、しかもコーナリング時の限界を高めうる。

【００２３】即ち、図１８（Ａ）には、スリップ角０゜
のときのフットプリントを実線で、又スリップ角４゜の
ときのフットプリントを破線でそれぞれ示している。こ
れらの図から明らかなように、フットプリントが、スリ
ップ角に拘わらず、タイヤ赤道ｃを長軸とする縦長の楕
円の形状をなす結果、接地巾が小さくかつ接地長さを大
にするため、通過騒音を小さくでき、かつハイドロプレ
ーニング性能を向上しうる。

【００２４】加うるに、スリップ角が変化した場合であ
っても、前記縦長の楕円形状を殆どそのまま保持しうる
こと、つまりフットプリントの形状の変化がないことが
確認できる。このことは、コーナリング時に、タイヤ接
地領域において、路面との間の摩擦力を、タイヤ赤道ｃ
に対して左右にほぼ均等な領域を広範囲に亘って分布さ
せることができ、コーナリング限界を高めうることを示
している。

【００２５】又、同図（Ｂ）には、タイヤ１本当たりに
３５０ｋｇｆの荷重が作用したときのフットプリントを
実線で、同荷重５５０ｋｇｆが作用したときのフットプ
リントを破線で示している。この図から明らかなよう
に、本発明のタイヤは、フットプリントが荷重の増大に
より、接地巾及び接地長さがともに増大する相似的な拡
大変形をなすことが理解しうる。

【００２６】一般に前記した従来の高偏平タイヤでは、
トレッドのショルダ部分からサイドウォール部にかけて
のタイヤ外面に急激に曲率半径が変化する箇所があり、
そのためスリップ角による接地形状の変化が著しく大き
く、かつ荷重増大時においても非相似的変形をなしてい
たと考えられる。

【００２７】これに対し請求項１の発明に係るタイヤで
は、タイヤ外面の曲率半径がタイヤ赤道からほぼタイヤ
最大断面巾に至って徐々に減少しうる結果、スリップ角
の変化による形状変化が殆どなく、しかもトレッド部
に、荷重の増大時のみ接地しうる「潜在的接地領域」を
設けてフットプリントを相似的に変形させることによっ
て、コーナリング時の限界を高め、操縦安定性を著しく
高いレベルへと引き上げうるのである。

【００２８】なおこのような作用効果は、タイヤの偏平
率に拘わらず発揮しうるが、特に偏平率が５０％以下の
ような超偏平タイヤとしたときには、サイドウォール部
の高剛性化と相俟ってより一層発揮される。

【００２９】又前記タイヤ外面の曲率半径ＲＣは、例え
ば請求項２の発明の如く、指数関数を用いて連続的に減
少させることや、請求項３の発明のように、タイヤ外面
の一定領域を５以上の異なる曲率半径の円弧を組み合わ
せることによって区分し、かつ前記各曲率半径をタイヤ
赤道側からタイヤ軸方向外側へ向かうにつれて小とする
ことにより、単調的に減少させることなどを好ましく採
用しうる。なお異なる曲率半径の円弧を連ねる際には、
円弧接合部において互いの円弧における接線を一致させ
ることにより滑らに円弧を継ぐのがより好ましい。

【００３０】又、前記のようなタイヤ外面の形状を保持
するためには、請求項４の発明の如く、前記タイヤ最大
断面巾（ＳＷ）の０．８５〜１．０倍の広巾をなすブレ
ーカをカーカスの半径方向外側に配し、とりわけトレッ
ド部に剛性の高い「タガ効果」を付与するのが好まし
い。

【００３１】又、前記空気入りタイヤは、正規リムにリ
ム組みしかつ正規荷重の８０％の状態でタイヤ外面が接
地するタイヤ軸方向最外端間の軸方向距離である接地巾
（ＣＷ）が、タイヤ最大断面巾（ＳＷ）の５０％〜６５
％とすることにより、通過騒音、ハイドロプレーニング
性能をともに著しく向上でき、しかも前記潜在的接地領
域を大きく確保しうる点で好ましいものとなる。

【００３２】なお前記タイヤ外面の潜在的接地領域は、
走行状況によっても異なるが、ほぼ前記タイヤ最大断面
巾位置の近傍まで確保することが可能となる。

【００３３】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図１は、右半分でタイヤ内部構造を、左半分でタイ
ヤの断面の輪郭をそれぞれ示す断面図であり、空気入り
タイヤは、リムサイズ１６×７ 1/2のホイールリムに装
着されるタイヤサイズ２１５／４５の乗用車用タイヤと
したものを例示している。

【００３４】空気入りタイヤは、トレッド部２からサイ
ドウォール部３をへてビード部４のビードコア５で内か
ら外側に巻き上げる折返し部６Ａを有するカーカスプラ
イからなるカーカス６と、トレッド部２においてカーカ
ス６の半径方向外側に配されるブレーカ７とを具える。

【００３５】又前記トレッド部２は、その外表面をなす
トレッドゴム９が、本例では、タイヤ最大断面巾位置Ｍ
に亘って延在しており、従ってトレッド部２の軸方向端
部であるトレッド端Ｎを前記タイヤ最大断面巾位置Ｍと
等しく設定したものを示している。これにより、トレッ
ド端Ｎ、Ｎ間のタイヤ軸方向距離であるトレッド巾ＴＷ
は、前記タイヤ最大断面巾ＳＷと等しく設定される。

【００３６】前記トレッドゴム９は、ＪＩＳＡ硬度が５
０゜〜８０°程度を好ましく採用しうる。又サイドウォ
ールゴム１０は本例ではＪＩＳＡ硬度が３５゜〜６５°
程度を好ましく採用しうる。

【００３７】なおトレッド部２は、タイヤ半径方向に沿
って測定するトレッドゴム９の厚さを、タイヤ赤道面Ｃ
から前記トレッド端Ｎに至る範囲でほぼ一定ないしは滑
らかに減少させることにより、前記カーカス６やブレー
カ７などが、後述するタイヤ外面の断面にほぼ平行とな
る。

【００３８】又トレッド部２は、図２に示す如く、トレ
ッドゴム９が、タイヤ断面最大巾位置Ｍよりも軸方向内
側位置において終端するものでも良く、従ってこの場
合、トレッド部２のトレッド巾ＴＷは、前記タイヤ最大
断面巾ＳＷの約０．８５〜０．９倍程度に設定される。
かかる実施例では図１のものに比してサイドウォールゴ
ム１０が長寸をなし、サイドウォール部３での屈曲性を
高め、前記潜在的接地領域を円滑に接地させうる点で好
ましい。

【００３９】次に図１に示す空気入りタイヤは、前記ビ
ードコア５の半径方向外面から半径方向外側にのびる硬
質ゴムからなるビードエーペックス１１に加え、本例で
はチエーファ１２が前記ビードコア５、ビードエーペッ
クス１１の周囲面の廻りを覆って巻上げられることによ
り、前記カーカスにクッション性を与え、しかも硬質ゴ
ムからなるクリンチエーペックス１３をビード部外表面
に沿って配することにより、適宜ビード部４を補強しう
る。

【００４０】前記カーカス６は、１枚以上、本例では１
枚のカーカスプライからなる。又カーカス６は、ナイロ
ン、レーヨン、ポリエステルなどの比較的低弾性な有機
繊維コードを好ましく用いるとともに、本例ではポリエ
ステルコードをタイヤ赤道に対して６５゜〜９０゜程度
のラジアル方向に傾けて配列したものを例示している。

【００４１】又前記ブレーカ７は、レーヨン、ナイロ
ン、ポリエステルなどの有機繊維コードの他、スチール
コードなどをタイヤ周方向に対し５゜〜５０゜、好まし
くは１０゜〜４５゜、さらに好ましくは１５゜〜３０゜
程度で傾けて配列したブレーカプライを有し、本例では
アラミドコードを用いたブレーカプライ７Ａ、７Ｂ、７
Ｃの３枚を前記コードが互いに交差する向きに重ね合わ
せることにより形成されたものを示している。

【００４２】又前記ブレーカプライ７Ａ…は、本例では
タイヤ半径方向内側に位置するほど広巾をなし、タイヤ
軸方向の最大巾ＢＷは、前記タイヤ最大断面巾（ＳＷ）
の０．８５〜１．０倍程度とするのが、タイヤ外面２
Ａ、とりわけトレッド部２の全域に亘ってにタガ効果を
付与でき、かつ後述するタイヤ外面の形状を保持しうる
点で好ましい。

【００４３】なおブレーカ７は、ブレーカプライ数を例
えば２枚に減じることを可とする。加うるに、図３に示
すようにブレーカ７は、２枚のブレーカプライ７Ａ、７
Ｂと、このブレーカプライ７Ａ、７Ｂの半径方向外側
に、複数本の有機繊維コードを平行に並べてトッピング
した帯状プライ又は１本の有機繊維コードをタイヤ周方
向に対して実質的に０゜の角度で螺旋に巻き回して形成
されたジョイントレス層８とからも構成しうる。

【００４４】このとき、ジョイントレス層８のタイヤ軸
方向巾Ｂ３は、前記各ブレーカプライ７Ａ、７Ｂのタイ
ヤ軸方向最大幅Ｂ１、Ｂ２よりも大としてブレーカの最
大巾ＢＷとするのが良い。これにより、各ブレーカプラ
イ７Ａ、７Ｂには、タイヤ周方向に対して極めて浅い角
度をなすジョイントレス層８によって強固なタガ効果が
付与され、タイヤ外面２Ａの形状保形をより確実になし
うる。

【００４５】又本例において採用した前記アラミドコー
ドは、１５００ｄ／３、コード１本あたりの強力が８５
kgｆの高強力コードを採用することにより、ブレーカ７
の各プライの層又はジョイントレス層７Ｃは、いずれも
コード切れを皆無としうる。

【００４６】しかも前記アラミドコードは、ＪＩＳ Ｌ
１０１７に規定する一定荷重時の伸びを約０．９％程度
とすることによりコードの伸びを製造工程を損なうこと
なくタイヤ外面形状を保持しうる範囲に規制でき、タイ
ヤ外面２Ａの断面形状をタイヤの全寿命に亘って維持す
ることを可能とする。

【００４７】なおブレーカ７に、このようなジョイント
レス層８を組み入れて構成した場合には、タイヤ高速回
転時のプライ剥離などが抑制され、高速耐久性能をも向
上でき、前記高速コーナリングの際のタイヤ耐久性を高
めうる点においても好ましい。

【００４８】さらに、図１に示されるように、ブレーカ
７の外面は、ホイールリムＪに装着されかつ正規内圧を
充填したとき、タイヤ子午線断面において、タイヤ赤道
面Ｃからタイヤ軸方向外方に離れるに従い、徐々に曲率
半径を減じるよう形成されることにより、後述のタイヤ
外面２Ａの断面形状とほぼ平行になるものを例示してい
る。

【００４９】次に、本発明では、タイヤをホイールリム
Ｊに装着しかつ正規内圧を充填した正規状態において、
タイヤ子午断面におけるタイヤの外表面であるタイヤ外
面２Ａは以下のように定める。

【００５０】先ず、前記正規状態において、タイヤ赤道
面Ｃからタイヤ最大断面巾（ＳＷ）の４５％の距離ＳＰ
を隔てるタイヤ外面２Ａ上の点をＰとし、タイヤ赤道面
Ｃとタイヤ外面２Ａとが交わる点をタイヤ赤道点ＣＰと
するとき、タイヤ外面２Ａの曲率半径ＲＣは、前記タイ
ヤ赤道点ＣＰから前記点Ｐに至るまでの間で徐々に減少
するように設定される。

【００５１】又前記タイヤ赤道面Ｃからタイヤ最大断面
巾の半巾（ＳＷ／２）の６０％、７５％、９０％及び１
００％の距離Ｘ60、Ｘ75、Ｘ90及びＸ100 を夫々隔てる
各タイヤ外面上の点をＰ60、Ｐ75、Ｐ90及びＰ100 とす
る。又、この各タイヤ外面上の点Ｐ60、Ｐ75、Ｐ90及び
Ｐ100 と、前記タイヤ赤道点ＣＰとの間の半径方向の距
離をＹ60、Ｙ75、Ｙ90及びＹ100 とする。

【００５２】さらに、前記正規状態においてビードベー
スＢＬから前記タイヤ赤道点ＣＰまでの半径方向高さで
あるタイヤ断面高さをＳＨとするとき、前記半径方向距
離Ｙ60、Ｙ75、Ｙ90及びＹ100 は、それぞれ以下の関係
を満足することを特徴としている。 ０．０５＜ Ｙ60 ／ＳＨ ≦０．１ ０．１＜ Ｙ75 ／ＳＨ ≦０．２ ０．２＜ Ｙ90 ／ＳＨ ≦０．４ ０．４＜ Ｙ100 ／ＳＨ ≦０．７

【００５３】ここで、ＲＹ60＝Ｙ60／ＳＨ ＲＹ75＝Ｙ75／ＳＨ ＲＹ90＝Ｙ90／ＳＨ ＲＹ100 ＝Ｙ100 ／ＳＨ として前記関係を満足する範囲ＲＹｉを図４に例示す
る。図から明らかなように、従来、偏平率が５０％を下
回るような場合、トレッド面、ブレーカ、ベルトなどを
可能な限り平坦にした従来の乗用車用及びトラック用タ
イヤとは、本発明のタイヤ構造が全く異なることが理解
しうる。

【００５４】又前記範囲ＲＹ60、ＲＹ75、ＲＹ90及びＲ
Ｙ100 の上限値及び下限値を定めた理由は次の通りであ
る。先ず、前記各範囲Ｒｉが、各下限値よりも小である
ときには、トレッド部２を中心としてタイヤ外面２Ａが
平坦化することにより、タイヤの接地巾が広くなり、通
過騒音を低減しえないことに加え、接地形状が蝶型状を
なすものが多く、接地圧の不均一化により十分なグリッ
プ力を得られず、トレッド摩耗の点においても劣るため
である。

【００５５】逆に、前記各範囲ＲＹｉが、各上限値より
も大であるときには、トレッド部２を中心としてタイヤ
外面が著しく凸状をなすことにより、接地巾が極めて小
かつ接地長さが極めて大となり、ハイドロプレーニング
性能には優れるものの、グリップ性能、ワンダリング性
能において大きく劣るため採用できないからである。加
えて、このようなタイヤでは、トレッドのタイヤ赤道部
近傍で著しく接地圧が高くなるため、偏摩耗が生じるた
め好ましくないからである。

【００５６】又空気入りタイヤは、予めタイヤサイズを
定めることにより、ＪＡＴＭＡ、ＥＴＲＴＯなどの規格
から、要求するタイヤ偏平率、タイヤ最大断面巾、タイ
ヤ最大高さなどを概ね定め得るため、前記ＲＹ60、ＲＹ
75、ＲＹ90及びＲＹ100 の範囲を容易に算出できる。従
って、タイヤ外面２Ａの曲率半径ＲＣは、前記タイヤ赤
道点ＣＰから前記点Ｐに至るまでの間で徐々に減少しつ
つ、前記各位置におけるＲＹ60、ＲＹ75、ＲＹ90及びＲ
Ｙ100 の範囲を満たすよう滑らかに描くことにより適宜
定めうる。

【００５７】なお、このような空気入りタイヤは、正規
リムＪにリム組みしかつ正規荷重の８０％の状態でタイ
ヤ外面２Ａが接地するタイヤ軸方向の最外端間の軸方向
距離である接地巾ＣＷ（図２に示す）が前記タイヤ最大
断面巾ＳＷの５０％〜６５％をなすことが好ましい。

【００５８】前記接地巾ＣＷが、前記タイヤ最大断面巾
ＳＷの５０％未満であるときには、接地巾を小とする傾
向が大きく、轍でふらつきやすいなどワンダリング性能
を低下させ、かつ接地圧の不均一化を招来しやすく摩耗
性能を低下させがちとなる。

【００５９】又、接地巾ＣＷが、タイヤ最大断面巾ＳＷ
の６５％を超えるときには、接地巾を大とする傾向が強
く、通過騒音とハイドロプレーニング性能とを両立させ
るのが困難になりがちとなるからである。

【００６０】ところで、前記タイヤ子午断面において、
タイヤ最大断面巾位置Ｍからタイヤがリムフランジと接
するフランジ接触点ＢＰまでの間は、本例では、前記タ
イヤ最大断面巾位置Ｍからさらに曲率半径を徐々減少さ
せて連ねて形成したものを例示するが、これ以外にも、
例えば、タイヤ最大断面巾位置Ｍ近傍での一定の曲率半
径を採用することや、又は滑らかな曲線で継ぐことなど
により適宜定めることができる。

【００６１】このように、タイヤ子午断面におけるタイ
ヤ外面２Ａの曲率半径を規制することにより、空気入り
タイヤは、タイヤ子午断面において、タイヤ赤道点ＣＰ
からほぼタイヤ最大断面巾位置Ｍに至って実質的に連続
して湾曲するタイヤ外面形状、ひいてはトレッド断面形
状を具えることとなる。

【００６２】このようなタイヤ外面形状は、スリップ角
が生じた場合であってもフットプリントの形状の変化が
殆どなく、しかも荷重の増大時、フットプリントは、荷
重増大時のみ接地しうる「潜在的接地領域」により相似
的変形をなす結果、通過騒音とハイドロプレーニング性
能とを両立しつつコーナリング時の限界を高めうるのは
既述の通りである。

【００６３】次に、前記タイヤ外面２Ａを定めうる他の
実施例について以下に説明する。前記タイヤ外面２Ａの
曲率半径ＲＣは、タイヤ赤道面Ｃからタイヤ軸方向外側
に距離ｘを隔てる位置において、下記の式（１） ＲＣ＝１／（Ｃ・ｅ^Bx＋Ａ・ｘ） …（１） で与えることができる。但し、ｅは、自然対数の底であ
りｅ^Bxは指数関数である。

【００６４】又、前記の定数Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれタイ
ヤサイズなどに応じ任意に定めうるものであって、定数
Ａは、タイヤ赤道面Ｃから軸方向外側に向かうにつれて
曲率半径ＲＣを小さくする度合いを定める。又定数Ｂ
は、タイヤ赤道側よりも、むしろタイヤ軸方向外側程、
曲率半径を小さくする作用を果たす。さらに前記定数Ｃ
は、タイヤ赤道点ＣＰでの曲率半径を定める。

【００６５】このような指数関数を基本とし、前記各Ａ
〜Ｃの定数を適当なものに定めることにより、タイヤ子
午断面におけるタイヤ外面２Ａの曲率半径ＲＣは、前記
タイヤ赤道点ＣＰから前記点Ｐに至るまでの間で滑らか
に減少するとともに、タイヤ外面２Ａの前記各位置にお
ける規定範囲ＲＹ60、ＲＹ75、ＲＹ90及びＲＹ100 を満
たすことができる。

【００６６】このような前記式（１）を用い、偏平率が
４５％のタイヤを具現化する場合、各タイヤサイズ毎に
前記各定数Ａ〜Ｃの代表的な値及び各タイヤ諸寸法の例
を表１に示す。又、各タイヤの子午断面におけるタイヤ
外面輪郭（右半分）を実寸で図５〜図７にそれぞれ示す

【００６７】

【表１】

【００６８】これらの表及び図から明らかなように、偏
平率が４５％のタイヤの場合、前記式（１）の定数Ａ
は、概ね５×１０^-5〜１３×１０^-5の範囲、又定数Ｂ
は、概ね２．３×１０^-2〜２．８×１０^-2の範囲、さら
に定数Ｃは、４．８×１０^-4〜１２．８×１０^-4の範囲
を採用した場合であり、それぞれタイヤ最大断面巾ＳＷ
の増加とともに減少している。

【００６９】同様に、前記式（１）を用い、偏平率が４
０％のタイヤを各タイヤサイズ毎に具現化したときの前
記各定数Ａ〜Ｃの値及び各タイヤ諸寸法の例を表２に示
す。又、各タイヤの子午断面におけるタイヤ外面輪郭
（右半分）を実寸で図８〜図１０にそれぞれ示す

【００７０】

【表２】

【００７１】偏平率が４０％のタイヤの場合、前記式
（１）の定数Ａは、概ね４．０×１０ ^-5〜８．５×１０
^-5の範囲、又定数Ｂは、概ね２．３×１０^-2〜２．８×
１０^-2の範囲、さらに定数Ｃは、４．０×１０^-4〜８．
３×１０^-4の範囲を採用した場合であり、それぞれタイ
ヤ最大断面巾ＳＷの増加とともに減少している。

【００７２】さらに、偏平率が３５％及び３０％の場合
を表３に、同偏平率が５０％の場合を表４にそれぞれ示
す。又、各タイヤの子午断面におけるタイヤ外面輪郭を
図１１〜図１６にそれぞれ対応させて示す。

【００７３】

【表３】

【００７４】

【表４】

【００７５】このように前記式（１）を用いかつ、各タ
イヤサイズ毎に前記ＲＹｉの範囲を満たすよう各定数
Ａ、Ｂ、Ｃを定めることにより、本例ではタイヤ赤道点
ＣＰから前記タイヤ最大断面巾位置Ｍに至ってタイヤ外
面の曲率半径を徐々に減じうる。

【００７６】なお、前記表中には、ＪＡＴＭＡ、ＥＴＲ
ＴＯなどの規格に記載されていないサイズがあるため、
タイヤ最大断面巾ＳＷ、タイヤ断面高さＳＨに、呼称値
を用いている。従って、例えば２１５／４５サイズの場
合には、タイヤ最大断面巾ＳＷは、２１５ｍｍ、タイヤ
断面高さＳＨは、２１５×０．４５で９６．８ｍｍとし
ている。又前記ＪＡＴＭＡ、ＥＴＲＴＯなどの規格の設
計寸法は、呼称値と多少異なる場合があるが、現実にこ
れらのタイヤを設計するに際しては、各規格に適合する
よう前記式（１）を用い適宜修正することができる。

【００７７】又各表には、リム形の呼び寸法は記載して
いない。これは、タイヤ最大断面巾ＳＷと、偏平率とが
定まれば、リム径が異なっていても断面形状は変わらな
いためであり、従って、２１５／４５サイズの場合に
は、２１５／４５Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７などにそれぞ
れ適用しうる。

【００７８】以上のように、タイヤサイズないしは偏平
率に応じて前記式（１）の各定数Ａ〜Ｃを適宜定めるこ
とにより、請求項１の要件を満足させる滑らかなしかも
連続したタイヤ外面２Ａの輪郭を定めることができる点
で好ましい。

【００７９】さらに前記タイヤ外面２Ａを定めうる他の
実施例としては、タイヤ外面２Ａのタイヤ赤道面Ｃから
前記点Ｐまでの範囲を、５以上、好ましくは７以上、よ
り好ましくは１０以上の異なる曲率半径の円弧を連ねて
形成し、かつ前記各曲率半径をタイヤ赤道側からタイヤ
軸方向外側へ向かうにつれて小とすることが挙げられ
る。

【００８０】図１７には、このような方法により定めた
タイヤ子午断面におけるタイヤ外面２Ａを示しており、
本例ではタイヤ赤道点ＣＰから前記点Ｐまでの軸方向領
域を均等に区間ｎ１〜ｎ１０の１０に区分し（従って、
点Ｐ、Ｐ間では２０に区分される）、かつこの各区分を
異なる曲率半径Ｒ１〜Ｒ１０の円弧Ｃ１〜Ｃ１０を連ね
て形成している。

【００８１】ここで、タイヤ外面２Ａの各区間ｎｉにお
ける曲率半径Ｒｉは、例えば前記式（１）を用いて算出
することができ、この場合Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３＞…＞Ｒ１
０となるように各曲率半径を定めることができる。

【００８２】ここでＲ１〜Ｒ１０は、具体的には以下の
ように定めたものを例示している（単位mm）。 Ｒ１＝８８７．４６ Ｒ２＝４６８．７４ Ｒ３＝３０９．３８ Ｒ４＝２２４．５６ Ｒ５＝１７１．３６ Ｒ６＝１３４．５５ Ｒ７＝１０７．４０ Ｒ８＝８６．４７ Ｒ９＝６９．８７ Ｒ10＝５６．４４

【００８３】又本例では前記点Ｐとタイヤ最大断面巾位
置Ｍとの間を、曲率半径Ｒ１０よりも小とする曲率半径
Ｒ１１の円弧Ｃ１１で継いだものを例示する。

【００８４】さらに本例では異なる曲率半径の円弧を連
ねる際に、隣接する円弧の接合部ＪＴにおいては、互い
の円弧における接線Ｔが一致するように連ねることによ
って、タイヤ外表面をより滑らかとした好ましい態様を
例示しているが、これに限定されるものではない。

【００８５】ところで、本発明では、タイヤ子午線断面
におけるタイヤ外面２Ａの曲率半径ＲＣが、タイヤ赤道
点ＣＰから前記点Ｐまでの間で徐々に減少する形状とし
ているため、図２から明らかなように、トレッド部２の
外表面もトレッド端Ｎへ向かうにつれて、タイヤ赤道点
ＣＰと、任意のタイヤ外面上の点Ｕとの半径方向距離で
あるキャンバー量Ｌｃ（mm）が増大する。

【００８６】一般に、平面へ球体のような曲面を押しつ
けたような場合、接触領域の端部には、接触領域の中心
に向かう前記平面に沿った横応力が生じ、この横応力は
曲面の度合いがきついほど大きくなる。従って、本願発
明の如く前記キャンバー量Ｌｃ（mm）が大であるトレッ
ド端Ｎの近傍が車両の直進時に路面に接地するとき、か
かる部分では、図２５に示す如く接地面の中心であるタ
イヤ赤道側ｃに向かってトレッド接地面を収縮させるよ
うな大きな横応力τが発生する。又、この横応力τが、
路面との摩擦力を超えると当該接触部分が路面との間で
滑りを生じる。

【００８７】又タイヤ外面２Ａとりわけトレッド部２の
摩耗は、一般に横応力τによる仕事量、即ち、［横応
力］×［滑り量］、に比例するから、前記トレッド端部
近傍位置では、横応力τが大きく、偏摩耗が発生しやす
い。

【００８８】そこで、本例では図１９に示すように、前
記タイヤ外面２Ａには、タイヤ赤道面Ｃとトレッド端Ｎ
との間に、タイヤ周方向に直線状でのびる例えば１mm以
下の溝巾をなす複数本のサイピング１５を設けることに
より、トレッドパターンとして前記サイピング１５に挟
まれるリブ１６を有するパターンとしたものを例示して
いる。

【００８９】このようなサイピング１５は、溝巾が例え
ば１mm以下の小巾であることにより、車両のコーナリン
グ中には、トレッド部２に作用する著しく大きな横力に
よって溝壁面を互いに接触させることにより溝巾を閉
じ、相互に隣り合う各リブを一体化しうることとなり、
コーナリングに際してのトレッド剛性を低下させず、コ
ーナリング限界の向上に役立つのである。

【００９０】他方、前記サイピング１５は、車両直進時
に作用する程度の前記横応力に対しては、リブの溝壁を
閉じる適度な変形をもたらし、前記トレッド部２の外表
面と路面との間の横滑りを減じてトレッド部２の偏摩耗
などを抑制しうる点で好ましい。

【００９１】なお、サイピング１５溝深さは、好ましく
は４mm〜１２mm、さらに好ましくは４mm〜１０mm程度が
良く、直線状の他、ジグザグ、波模様など又はこれらの
組み合わせたものなどを適宜採用しうる。

【００９２】加えて、タイヤ外面２Ａは、極めて広巾の
水保持用溝などの各種のパターン溝を形成すること、ま
た要求されるパターン性能に応じて１又はそれ以上の極
めて広巾の溝を含んでいてもよい。又近年流行の広巾の
センター溝や、図２０に示すごとく、タイヤ赤道面Ｃを
挟む左右の広巾主溝２０と、この広巾主溝２０の軸方向
外側に配された複数本の前記サイピング１５と、前記広
巾主溝２０からトレッド端Ｎに向けてタイヤ軸方向外側
斜めにのびる横溝２１とを有するパターンとすることな
ど、本発明は種々の態様に変形でき、好ましくは自動車
用、さらに好ましくは乗用車用タイヤとして採用しう
る。なおトレッド部２に、上記のような各種の溝が形成
されるときには、タイヤ子午断面におけるタイヤ外面
は、溝壁とタイヤ表面とが交わる点間を滑らかに継ぐ仮
想の外面として特定しうる。

【００９３】（具体例）タイヤサイズが２１５／４５Ｒ
１６、リムサイズが１６×７ＪＪであり、図１、表５及
び図２０に示すトレッドパターンの本発明タイヤを試作
（実施例１〜６）して性能をテストするとともに、同一
タイヤサイズ、リムサイズ、トレッドパターンで本発明
の構成外のタイヤ（比較例１、２）及びトレッド部を中
心としたタイヤ外面が単一の円弧をなす従来構造のタイ
ヤ（従来例１、２）についても併せてテストを行った。

【００９４】なお従来例１のタイヤは、タイヤサイズが
１８５／６５Ｒ１４（リムサイズ１４×５ 1/2ＪＪ）、
従来例２のタイヤは、タイヤサイズが２０５／５５Ｒ１
５（リムサイズ１５×６ 1/2ＪＪ）であり、又すべての
タイヤの空気圧は２．０ｋｇｆ／cm² として２０００ｃ
ｃの前輪駆動車の四輪に装着し以下のテストを行った。

【００９５】イ）通過騒音テスト ＪＡＳＯ／Ｃ／６０６に規定する実車惰行試験に準拠し
て、直線状のテストコース（アスファルト路面）を通過
速度６０km／ｈで５０ｍの距離を惰行走行させるととも
に、コースの中間点において走行中心線から側方に７．
５ｍ、かつ路面から１．２ｍの位置に設置した定置マイ
クロフォンにより通過騒音の最大レベルｄＢ（Ａ）を測
定した。

【００９６】ロ）ラテラル・ハイドロプレーニングテス
ト 半径１００ｍのアスファルト路面に、水深５mm、長さ２
０ｍの水たまりを設けたコース上を、速度を段階的に増
加させながら前記車両を進入させ、横加速度（横Ｇ）を
計測し、７０〜９０km／ｈの速度における平均横Ｇを算
出した。結果は従来例１を１００とする指数で表示して
おり、ウエット性能、コーナリング限界を評価でき、数
値が大きい程良好である。

【００９７】ハ）グリップテスト 半径５０ｍの乾燥アスファルト路面を旋回させ、定常に
旋回しうる最大横Ｇを計測し、従来例１を１００とする
指数で表示した。コーナリング限界を評価でき、数値が
大きい程良好である。

【００９８】ニ）ワンダリングテスト 轍内を速度８０ｋｍ／ｈで走行し、車両のふらつき度合
いをドライバーの官能により１０点法で評価した。数値
が大きいほど、ふらつきが小さくワンダリング性能に優
れていることを示す。

【００９９】ホ）摩耗テスト 一般道及び高速道を法定速度で１万ｋｍ走行し、駆動輪
である前輪のクラウン部及びショルダー部の摩耗量を測
定し、両者の比（クラウン部の摩耗量／ショルダ部の摩
耗量）を算出した。なお摩耗量の測定位置は、図２０に
示すＳ１、Ｓ２点を測定した。テストの結果を表５に示
す。

【０１００】

【表５】

【０１０１】テストの結果から明らかなように、本発明
のタイヤは、通過騒音とハイドロプレーニング性能とを
両立でき、しかもコーナリング限界が著しく高められて
いることが理解しうる。

【０１０２】

【発明の効果】このように本発明のタイヤは、トレッド
断面形状を前記の如く特定したことにより、通過騒音を
低減しかつハイドロプレーニング性能を向上しうるとと
もに、コーナリング時の限界速度を著しく高めうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】本発明の他の実施例を示す断面図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す断面図である。

【図４】タイヤ外面の各位置におけるＲＹｉの範囲を示
す線図である。

【図５】本発明によるタイヤ外面を示す線図である。

【図６】本発明によるタイヤ外面を示す線図である。

【図７】本発明によるタイヤ外面を示す線図である。

【図８】本発明によるタイヤ外面を示す線図である。

【図９】本発明によるタイヤ外面を示す線図である。

【図１０】本発明によるタイヤ外面を示す線図である。

【図１１】本発明によるタイヤ外面を示す線図である。

【図１２】本発明によるタイヤ外面を示す線図である。

【図１３】本発明によるタイヤ外面を示す線図である。

【図１４】本発明によるタイヤ外面を示す線図である。

【図１５】本発明によるタイヤ外面を示す線図である。

【図１６】本発明によるタイヤ外面を示す線図である。

【図１７】本発明の他の実施例のタイヤ外面を示す線図
である。

【図１８】（Ａ）、（Ｂ）は、本発明のタイヤのフット
プリントを示す線図である。

【図１９】本発明に採用しうるトレッドパターンの展開
図である。

【図２０】本発明に採用しうるトレッドパターンの他の
展開図である。

【図２１】タイヤの接地巾と騒音レベルとの関係を示す
グラフである。

【図２２】（接地長／接地巾）とラテラルハイドロプレ
ーニング性能との関係を示すグラフである。

【図２３】従来のタイヤのコーナリング中の姿勢を示す
断面図である。

【図２４】（Ａ）、（Ｂ）は、従来のタイヤのフットプ
リントを示す線図である。

【図２５】横応力を説明するタイヤ接地領域を路面側か
ら見た線図である。

【符号の説明】

２ トレッド部 ３ サイドウォール部 ４ ビード部 ５ ビードコア ６ カーカス ７ ブレーカ Ｊ ホイールリム ２Ａ タイヤ外面 Ｃ タイヤ赤道面 ＣＰ タイヤ赤道点 Ｎ トレッド端 ＳＷ タイヤ最大断面巾 ＳＨ タイヤ断面高さ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド部からサイドウォール部を通りビ
   ード部のビードコアの廻りを折り返して係止されるカー
   カスプライからなるカーカスと、トレッド部においてカ
   ーカスの半径方向外側に配されるブレーカとを具えた空
   気入りタイヤであって、 ホイールリムに装着されかつ正規内圧を充填した正規状
   態でのタイヤ子午断面において、 タイヤ赤道面Ｃからタイヤ最大断面巾（ＳＷ）の４５％
   の距離ＳＰを隔てるタイヤ外面上の点をＰとするとき、 タイヤ外面の曲率半径ＲＣが、タイヤ赤道点ＣＰから前
   記点Ｐに至るまでの間で徐々に減少するとともに、 前記タイヤ赤道面Ｃから前記タイヤ最大断面巾の半巾
   （ＳＷ／２）の６０％、７５％、９０％及び１００％の
   距離Ｘ60、Ｘ75、Ｘ90及びＸ100 を夫々隔てるタイヤ外
   面上の各点と、タイヤ赤道点ＣＰとの間の各半径方向距
   離をそれぞれＹ60、Ｙ75、Ｙ90及びＹ100 とし、かつタ
   イヤ断面高さをＳＨとするとき、 ０．０５＜ Ｙ60 ／ＳＨ ≦０．１ ０．１＜ Ｙ75 ／ＳＨ ≦０．２ ０．２＜ Ｙ90 ／ＳＨ ≦０．４ ０．４＜ Ｙ100 ／ＳＨ ≦０．７ の関係を満足することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】前記タイヤ外面は、タイヤ赤道面Ｃからタ
   イヤ軸方向外側に距離ｘを隔てる位置の曲率半径ＲＣ
   が、下記の式（１） ＲＣ＝１／（Ｃ・ｅ^Bx＋Ａ・ｘ） …（１） （但し、ｅは、自然対数の底でありｅ^Bxは指数関数、
   Ａ、Ｂ、Ｃは定数である）で与えられてなる請求項１記
   載の空気入りタイヤ。
3. 【請求項３】前記タイヤ外面は、タイヤ赤道面Ｃから前
   記点Ｐまでの範囲を、５以上の異なる曲率半径の円弧を
   連ねて形成し、かつ前記各曲率半径をタイヤ赤道側から
   タイヤ軸方向外側へ向かうにつれて小としてなる請求項
   １記載の空気入りタイヤ。
4. 【請求項４】前記ブレーカは、タイヤ軸方向の最大巾Ｂ
   Ｗが、前記タイヤ最大断面巾（ＳＷ）の０．８５〜１．
   ０倍である請求項１記載の空気入りタイヤ。
5. 【請求項５】前記空気入りタイヤは、正規リムにリム組
   みしかつ正規荷重の８０％の状態でタイヤ外面が接地す
   るタイヤ軸方向最外端間の軸方向距離である接地巾（Ｃ
   Ｗ）が、タイヤ最大断面巾（ＳＷ）の５０％〜６５％で
   ある請求項１記載の空気入りタイヤ。