JPH0840018A - タイヤの非対称形トレッド - Google Patents

タイヤの非対称形トレッド

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JPH0840018A
JPH0840018A JP7067587A JP6758795A JPH0840018A JP H0840018 A JPH0840018 A JP H0840018A JP 7067587 A JP7067587 A JP 7067587A JP 6758795 A JP6758795 A JP 6758795A JP H0840018 A JPH0840018 A JP H0840018A
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tire
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レイモンド ブレイヤー ランドル
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高性能のコーナリングと泥または雪に覆われ
た路面での良好な引張力とを有するタイヤトレッドを提
供する。 【構成】 非対称形で、非方向性のタイヤドレッド12
であって、このトレッド12は周方向の溝24と横方向
の溝28とによって隔てられている複数の接地トレッド
要素22を有し、第1の半トレッド30における実接触
面積は、第2の半トレッド32における実接触面積にほ
ぼ等しい。第1の半トレッド30におけるトレッド剛性
は、第2の半トレッド32における剛性よりも高いこと
が望ましい。幾つかの周方向の溝24の外側面は、コー
ナリング力に抗してトレッド要素22を支持するため
に、勾配をつけられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、空気タイヤのための非
対称形トレッドに関する。このトレッドは特に、高性能
のラジアルタイヤに用いるために設計されている。
【0002】
【従来の技術】高性能の車両には、高速で機能すること
ができ、更にコーナリングと方向転換操作に良好な応答
を行い、そのうえステアリングと制動操作に優れた応答
を行うことができるタイヤが必要である。高性能の車両
の中には、時速180マイルに達する高速走行が可能な
ものもある。このような条件の下で機能することができ
るタイヤの多くは、濡れた道路上や雪または泥で覆われ
た道路上に適応した性能を有していない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これらの高性能車の要
求に応ずるために、特にこれらの車両が泥または雪で覆
われた道路上で運転されるとき、高性能タイヤの現行の
設計に対する改良が求められている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、空気タイヤの
ための非対称形で非方向性のトレッドを供するものであ
る。このトレッドは、高性能のラジアルタイヤに良く適
しており、特に濡れた道路もしくは泥または雪で覆われ
た道路上において良好な引張力を備える必要のあるタイ
ヤに適当である。
【0005】本発明は、トレッドが環状になっていると
き、回転軸と、トレッド幅と、第1と第2の側縁と、こ
れらの縁の間の中央に位置する赤道面EPと、第1の側
縁から赤道面EPまで延びている第1の半トレッドと、
そして第2の側縁から赤道面EPまで延びている第2の
半トレッドとを有しているタイヤのための非対称形のト
レッドに関するものである。このトレッドには、複数の
接地トレッド要素が含まれ、これらのトレッド要素は、
周方向に連続している複数の溝と横方向に延びている複
数の溝とによって隔てられている。第1の半トレッド内
のトレッド要素は、トレッドの全円周にわたって測定す
ると、第2の半トレッド内におけるトレッド要素の実接
触面積とほぼ等しい実接触面積を有する。周方向の溝と
横方向の溝はそれぞれ、トレッド要素の接地面の間を測
定すると、一つの平均の溝幅を有している。第1の半ト
レッドの周方向の溝の平均溝幅の合計は第2の半トレッ
ドの周方向の溝の平均溝幅の合計よりも大きい。第1の
半トレッドの横方向の溝の平均溝幅の合計は、第2の半
トレッドの横方向の溝の平均溝幅の合計よりも小さい。
【0006】なお、本書における用語の定義は次のとお
りである。
【0007】『軸方向の』または『軸方向に』とは、こ
こではタイヤの回転軸に平行な線または方向を指す。
【0008】『周方向』とは、軸方向に垂直に環状トレ
ッド面の周囲に沿って延びている線または方向を意味す
る。
【0009】『径方向の』または『径方向に』とは、放
射状に、タイヤの回転軸に向かうか、またはこの軸から
離れる方向を意味する。
【0010】『横方向』とは、軸方向を意味する。
【0011】タイヤの『縦横比』とは、タイヤ断面の高
さ対幅の比である。
【0012】『踏み面』とは、トレッド要素と共に溝に
より占められている面積をも含み、標準荷重と標準圧の
下にあって速度ゼロで平面と接しているタイヤトレッド
の接触部分または接触面積を意味する。
【0013】『高性能タイヤ』とは、縦横比は70以下
で、リムの標準直径は19インチ以下であるタイヤを意
味する。
【0014】『実接触面積』とは、踏み面の総面積によ
り画されている、踏み面内の接地トレッド要素の合計面
積を意味する。
【0015】『溝』とは、トレッドの周方向または横方
向に、直線的または曲線状またはジグザグに延びている
場合のある、トレッド内の細長い空隙域を指す。周方向
に延びている溝と横方向に延びている溝は、場合によっ
て共通部分を持つことがあり、更に『広い』もの、『中
間の幅』のもの、『狭い』ものまたは『スロット』に細
分されるものもある。『スロット』は典型的例では、鋳
型または機械加工された金型、またはそのためのトレッ
ドリングに鋼鉄製ブレードを挿入して形成される。『溝
幅』は、溝または溝部により占められているトレッド面
域に等しく、当該の溝の幅は、そのような溝または溝部
の長さにより画されており、したがって溝の幅はその長
さ全体における平均幅となる。他の空隙と同様に溝も、
これらの溝があるトレッド区域の剛性を減少させる。ス
ロットも、横方向に延びている狭い溝または広い溝であ
るとき、上記の目的でしばしば用いられている。溝は、
1つのタイヤにある溝でもその深さが異なる場合もあ
る。1つの溝の深さはトレッドの円周に沿って変わるこ
ともあり、または1つの溝の深さは一定でも、そのタイ
ヤにある他の溝の深さとは異なる場合もある。このよう
な狭い溝または広い溝は、これらと相互接続している広
い周方向の溝に比べてその深さが相当に小さければ、関
連するトレッド領域のリブのような性格を維持する傾向
のある『タイバー』を形成するものとして考えられる。
【0016】『サイプ』は、タイヤのトレッド要素に成
形された小さいスロットで、トレッド面を細分し、引張
力を高める。
【0017】ここで用いられている『車両内側』とは、
タイヤがホイールに装着されて、そのホイールが車両に
取り付けられているとき、車両に最も近いタイヤの面を
意味する。
【0018】ここで用いられている『車両外側』とは、
タイヤがホイールに装着され、そのホイールが車両に取
り付けられているとき、車両に最も遠いタイヤの面を意
味する。
【0019】『リブ』は、トレッド上で周方向に延びて
いるゴムの帯板で、少なくとも1本の周方向の溝と第2
の同種の溝または側縁によって画されており、この帯板
は横方向において全深の溝によっては隔てられてはいな
い。
【0020】『トレッド要素』とは、リブまたはブロッ
ク要素を意味する。
【0021】『赤道面(EP)』とは、タイヤの回転軸
に垂直で、このタイヤのトレッドの中央を通る平面を意
味する。
【0022】
【実施例】図1〜4を参照しながら、本発明によるトレ
ッド12を以下に説明する。トレッド12はタイヤ10
に環状に装着される。図示されているトレッド12は、
非対称形で、かつ非方向性である。
【0023】非対称形のトレッドとは、タイヤの中心面
すなわち赤道面EPに関して対称ではないトレッドパタ
ーンを有しているトレッドである。
【0024】非方向性トレッドとは、前進走行に好まし
い方向を持たないトレッドであり、そしてトレッドパタ
ーンを走行の好ましい方向に合わせるために、特定のホ
イール位置になるように車両に装着する必要のないトレ
ッドである。
【0025】在来型の乗用車用のタイヤもまた、トレッ
ドの中心面に関して対称形のトレッドパターンを有して
いる。それによりタイヤは、走行の方向に関係なく車両
のいずれの側にも取付けることができる。こうした設計
上の対称性には、車両の異なるタイヤ位置によって設計
荷重と設計上の要求条件が異なる場合もあるということ
が考慮されていない。
【0026】非対称形のトレッドを持つタイヤを使用す
ることは、車両の右側に取り付けられるように設計され
たタイヤと車両の左側に取り付けられるように設計され
たタイヤとがあることを意味する。これはすなわち、各
タイヤトレッドの設計は、車両のいずれの側においても
車両の要求条件に適合するように、最適化することがで
きるということである。タイヤの性能を向上させるため
に、様々なトレッド幅域を採用する可能性が多様になる
ように、タイヤトレッドの設計はトレッド幅全体にわた
って変化させることができる。
【0027】図1〜4に示されているトレッド12は、
本発明による非対称形で、かつ非方向性のトレッド設計
の1例である。
【0028】トレッド12は環状になっているとき、回
転軸Rと、第1と第2の側縁14、16と、これらの側
縁の間にある中央部18とを有している。第1の側縁1
4は車両からより離れている側すなわち車両外側に向か
っているが、一方第2の側縁16は車両内側に、すなわ
ち車両の内側に向かって取り付けられるように設計され
ている。
【0029】このトレッド12は複数の接地トレッド要
素22を有し、これらのトレッド要素は周方向の溝24
と横方向の溝28とによって隔てられている。横方向の
溝28は、互いに交差しかつ連結して、トレッド幅全体
にわたって横方向の連続的溝路を形成することもある。
またそうではなく、横方向の溝28は、横方向または周
方向に間隔をおいて配置されていて、決して接続されな
いこともあり、または1つの溝に合流することもある。
【0030】図1〜4に示されているトレッド12は、
トレッドの側縁からトレッドの側縁まで測定すると、6
5%の実接触面積を有している。62%から68%まで
の範囲の実接触面積を持つトレッドなら、本発明は首尾
よく実現できると考えられる。
【0031】このトレッド12は横方向に2分され、第
1の半トレッド30と第2の半トレッド32に分けられ
る。第1の半トレッド30は、第1の側縁14とこのタ
イヤの赤道面EPとの間に位置している。第2の半トレ
ッド32は、第2の側縁16から赤道面EPまで延びて
いる。
【0032】外側すなわち第1の半トレッド30は、車
両(図示されていない)からより離れている側すなわち
車両外側になるように設計されている。第1の半トレッ
ド30は第2の半トレッド32と等しいの実接触面積を
有しているが、この第1の半トレッド30は第2の半ト
レッド32よりも高い周方向および横方向のトレッド剛
性を持っている。選択された実施例では、第1の半トレ
ッド30の横方向の平均トレッド剛性は2267 lb
/in であるのに対し、第2の半トレッド32の横方
向の平均トレッド剛性は1169 lb/in である。
さらに、この選択実施例では、第1の半トレッド30の
周方向の平均トレッド剛性は1709 lb/in であ
るのに対し、第2の半トレッド32の周方向の平均トレ
ッド剛性は1169 lb/in である。したがって、
第1の半トレッド30の平均トレッド剛性は、第2の半
トレッド32の平均トレッド剛性に比べて約70%高
い。第1の半トレッド30の平均トレッド剛性が第2の
半トレッド32の平均トレッド剛性よりも50%〜10
0%高いとき、本発明は最も良く実現され得ると考えら
れる。第1の半トレッド30におけるよりも高いトレッ
ド剛性は、トレッドに優れた耐久力と引張力を与え、車
両側すなわち第2の半トレッド32におけるより低い剛
性は、濡れた路面または雪や泥に覆われた路面において
優れた引張力を発揮させる。
【0033】各図、特に図3を参照すると、本発明のタ
イヤ10の選択実施例の重要な特徴の一つは、第1の半
トレッド30におけるトレッド剛性が第2の半トレッド
32のそれよりも高いにもかかわらず、実接触面積は第
1の半トレッド30においても第2の半トレッド32に
おいても変わらないということである。これは、トレッ
ド12の第1の側縁14からトレッド12の第2の側縁
16まで周方向の溝幅24を次第に狭めることによって
実現されている。たとえば図3を参照すると、4本の周
方向の溝24はそれぞれ、24A、24B、24C、2
4Dという符号で示されている。周方向の溝24Aは第
1の側縁14に最も近く、そして最も広い周方向の溝で
ある。次の周方向の溝24Bは周方向の溝24Aより幾
分狭くなっている。トレッド12の第2の側縁16に向
かって内側にあるさらに次の溝は、周方向の溝24Cで
あり、そしてやはりより狭くなっている。最も狭い周方
向の溝24Dは、トレッド12の第2の側縁16に最も
近い周方向の溝である。
【0034】同様ではあるが、逆の傾向を示して、横方
向の溝28の平均幅は、トレッド12の第1の側縁14
からトレッド12の第2の側縁16に移るに従って、増
大する。たとえば、トレッド12の第1の側縁14に最
も近い横方向の溝は、横方向の溝28Aである。横方向
の溝28Aはその他の横方向の溝よりも狭い。トレッド
12の第2の側縁16に向かって移行すると、次の横方
向の溝は、横方向の溝28Aよりも広い横方向の溝28
Bである。同様に、トレッド12の第2の側縁16に向
かってトレッド幅を横切ってさらに横方向に移行する
と、次に現れる横方向の溝は、やはり横方向の溝28B
よりも広い28Cである。このような過程は、最も広い
横方向の溝28Eに到るまで続く。
【0035】図4を参照しながら、以下にトレッド12
のもう一つの重要な特徴を説明しよう。ここには4本の
周方向の溝24A、24B、24C、24Dが図示され
ている。第2の側縁16から第1の側縁14までの幅の
漸増は明らかである。また、幾つかの周方向の溝24の
車両外側面36に勾配がつけられていることも、明白で
ある。たとえば、周方向の溝24Dを参照すると、溝2
4Dの車両側面38Dも車両外側面36Dも共に同じ勾
配を有している。これに対して、周方向の溝24A、2
4B、24Cの車両外側面36A、36B、36Cは、
同じ溝の車両側面38A、38B、38Cとは異なる勾
配を有している。車両外側寄りの3本の周方向の溝24
A、24B、24Cの車両外側面36は12°〜25°
の勾配を有するが、一方同じ溝24A、24B、24C
の車両側面38は0°〜10°の勾配である。選択実施
例では、車両外側寄りの3本の周方向の溝24A、24
B、24Cの車両外側面36A、36B、36Cの勾配
は、タイヤ10の赤道面EPに平行な面(図示されてい
ない)に対し20°の角度をなしているが、一方同じ溝
24A、24B、24Cの車両側面38A、38B、3
8Cは、タイヤ10の赤道面EPに平行な面に対し0°
の角度である。選択実施例では、車両に最も近い周方向
の溝24Dの車両外側面36Dと車両側面38Dはとも
に、タイヤ10の赤道面EPに平行な面に対し12°の
角度をなしている。周方向の溝24A、24B、24C
における勾配のある側面36A、36B、36Cの機能
は、タイヤ10の第1の側縁14に近いトレッド要素2
2によって発生し、かつこの要素22にかかるコーナリ
ング力に抗してトレッド要素を支持することである。
【0036】本発明にしたがって作られたタイヤに対し
て様々な条件で試験がなされた。試験タイヤと同じ寸法
呼称の市販のタイヤが対照標準タイヤとして用いられ
た。本発明のタイヤと対照標準タイヤとの比較は、同一
の試験条件下で実施された。これらのタイヤは、特定の
各試験ごとに同一の車両に取り付けられて使用された。
試験に用いられたタイヤの寸法は、P195/60R1
5であった。あらゆる試験に用いられた車両は、199
1年型のシボレーカマロであった。
【0037】試験結果を要約すれば、本発明のタイヤは
様々な試験において対照標準のタイヤより性能が優れて
いた。
【0038】タイヤのハイドロプレーニング傾向を測定
する試験がなされた。この試験において、道路に埋め込
まれたガラス板は、2mm(0.080インチ)の水性
染料で被覆された。試験タイヤは、幾つかの異なる速度
でこのガラス板の上を通過し、そして下から写真を撮ら
れている。各構造ごとに1つのタイヤが試験されて、各
速度ごとにそれぞれのタイヤに2枚ずつ写真が撮られ
た。様々な速度における各タイヤは、それぞれの時速2
マイルにおける走行と比較された。この速度ではハイド
ロプレーニングの発生は考慮されていない。ハイドロプ
レーニング試験では、深さ0.080インチの水のある
路面で時速80マイルで走行したとき、本発明のタイヤ
は接触面積の72%を占めたが、一方同じ条件で比較対
照タイヤは接触面積の56%を占めた。
【0039】本発明のタイヤはまた、主観的騒音性能も
試験された。この試験で、本発明は比較対照タイヤより
も少ないトレッド騒音とブレーキ音を示した。
【0040】本発明のタイヤは更に、様々な操縦および
走行上の測定値においても改善されていた。主観的不快
感を試験した際も、本発明のタイヤは、初期衝撃性能お
よび緩衝性能において対照標準タイヤよりも勝ってい
た。本発明のタイヤは、制動時の振動に関しては対照標
準タイヤよりも幾分優れており、そして主観的操縦評
価、特にステアリング応答、応答の線形性および回避操
縦性においては、顕著な優越性を示した。本発明のタイ
ヤは、対照標準タイヤより少ないオーバーステアとアン
ダーステア力を示し、ステアリング応答に非常に優れて
いた。
【0041】上記で開示された新しい特徴はまた、方向
性トレッドパターンにも容易に適応できると考えられ
る。選択実施例では、第1の半トレッドから第2の半ト
レッドまでほぼ変わらない一定の実接触率を維持するた
め、溝幅の漸減または漸増を開示しているけれども、横
方向の溝または周方向の溝のいずれかが側縁からの軸方
向の距離の関数としてその幅を次第に変化させなければ
ならないと、要求されているわけではない。一定の接触
面積は単に、一方の半トレッドにより多くの周方向の溝
を加えて、反対側の半トレッド上の横方向の溝幅をこれ
に対応して増大させることによっても、達成することが
できる。またその代わりに、第1の半トレッドの周方向
の溝の平均溝幅の合計が第2の半トレッドの周方向の溝
の平均溝幅の合計よりも大きくなり、そしてこれに応じ
て第2の半トレッドの横方向の溝の平均溝幅の合計が第
1の半トレッドの横方向の溝の平均溝幅の合計よりも大
きくなることを保証し、一方ではこの非対称形のトレッ
ドの2つの半分においてほぼ等しい実接触域が達成され
ることを保証するように、平均溝幅を様々に変化させる
ことも、本発明の範囲に含まれると考えられる。本発明
を説明するために、幾つかの代表的の実施例とその詳細
が上述されたが、当業者にとっては、本発明の範囲を逸
脱せずにこれらに様々な変更や修正が可能であることは
明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】タイヤに環状に装着された本発明のトレッドの
斜視図である。
【0043】
【図2】図1に示されているトレッドの正面図である。
【0044】
【図3】図1および2に示されているトレッドの一部の
平面図である。
【0045】
【図4】タイヤの回転軸を通る平面にそって切断され
た、本発明のトレッドを含むタイヤの横断面図である。
【0046】
【符号の説明】
10 タイヤ 12 トレッド 14 第1の側縁 16 第2の側縁 18 中央部 22 トレッド要素 24,24A〜24D 周方向の溝 28,28A〜28E 横方向の溝 30 第1の半トレッド 32 第2の半トレッド 36,36A〜36D 車両外側面 38,38A〜38D 車両内側面 EP 赤道面 R 回転軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルーディ エスピノサ コンソラシオン アメリカ合衆国、44321 オハイオ州、コ プリィ、クローヴァーフィールド ドライ ヴ 1473 (72)発明者 ランドル レイモンド ブレイヤー アメリカ合衆国、44720 オハイオ州、ノ ース キャントン、エヌ.ダブリュ.、ロ ーアー ストリート 2201 (72)発明者 ウォレン リー クロイル アメリカ合衆国、44281 オハイオ州、ワ ッズワース、ウィルハイト ドライヴ 8265

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トレッドが環状になっているとき、回転
    軸と、トレッド幅TWと、第1の側縁および第2の側縁
    と、前記両側縁の間の中央に位置する赤道面EPと、前
    記第1の側縁から前記赤道面EPまで延びている第1の
    半トレッドと、そして前記第2の側縁から前記赤道面E
    Pまで延びている第2の半トレッドとを有するタイヤの
    トレッドであって、前記トレッドは、周方向に連続して
    いる複数の溝と横方向に延びている複数の溝とによって
    隔てられている複数の接地トレッド要素を含んでいるタ
    イヤのトレッドにおいて、前記トレッドの全円周にわた
    って測定すると、前記第1の半トレッド内の前記トレッ
    ド要素は、前記第2の半トレッド内における前記トレッ
    ド要素の実接触面積とほぼ等しい実接触面積を有し、か
    つ前記トレッド要素の接地面の間を測定すると、周方向
    の溝と横方向の溝はそれぞれ、一つの平均の溝幅を有し
    ており、前記第1の半トレッドの周方向の溝の平均溝幅
    の合計は前記第2の半トレッドの周方向の溝の平均溝幅
    の合計よりも大きく、そして前記第1の半トレッドの横
    方向の溝の平均溝幅の合計は、前記第2の半トレッドの
    横方向の溝の平均溝幅の合計よりも小さいタイヤの非対
    称形のトレッド。
  2. 【請求項2】 周方向の溝は、第1の側縁から第2の側
    縁まで平均溝幅が次第に狭くなっている請求項1に記載
    のタイヤの非対称形トレッド。
  3. 【請求項3】 横方向の溝は、第1の側縁から第2の側
    縁まで平均溝幅が次第に広くなっている請求項2に記載
    のタイヤの非対称形トレッド。
  4. 【請求項4】 第1の側縁に隣接するトレッド要素は、
    第2の側縁に隣接するトレッド要素の横方向剛性よりも
    大きな横方向剛性を有する請求項3に記載のタイヤの非
    対称形トレッド。
  5. 【請求項5】 第1の側縁に隣接するトレッドは、第2
    の側縁に隣接するトレッドの横方向剛性よりも大きな横
    方向剛性を有する請求項1に記載のタイヤの非対称形ト
    レッド。
  6. 【請求項6】 第1の側縁に隣接するトレッド要素は、
    第2の側縁に隣接するトレッド要素の周方向剛性よりも
    大きな周方向剛性を有する請求項1に記載のタイヤの非
    対称形トレッド。
  7. 【請求項7】 第1の側縁に隣接するトレッドは、第2
    の側縁に隣接するトレッドの周方向剛性よりも大きな周
    方向剛性を有する請求項1に記載のタイヤの非対称形ト
    レッド。
  8. 【請求項8】 周方向の溝の1つの少なくとも一方の側
    面は勾配をつけられている請求項1に記載のタイヤの非
    対称形トレッド。
  9. 【請求項9】 周方向の溝の1つの外側面は勾配をつけ
    られ、周方向の前記溝の内側面は勾配をつけられていな
    い請求項8に記載のタイヤの非対称形トレッド。
  10. 【請求項10】 トレッドの第1の半トレッドにおける
    周方向の溝の外側面は、トレッドの第2の半トレッドに
    おける周方向の溝の外側面よりも勾配が大きい請求項8
    に記載のタイヤの非対称形トレッド。
  11. 【請求項11】 トレッドの外側の縁寄りの3つの周方
    向の溝の外側面は、トレッドの他の周方向の溝の外側面
    よりも勾配が大きい請求項10に記載のタイヤの非対称
    形トレッド。
  12. 【請求項12】 タイヤは4つの周方向の溝を有し、前
    記各溝は外側面と内側面を備え、外側寄りの3つの溝の
    外側面は12°から25°の範囲の勾配を有し、かつ外
    側寄りの3つの前記溝の内側面は0°から10°の範囲
    の勾配を有する請求項8に記載のタイヤの非対称形トレ
    ッド。
  13. 【請求項13】 外側寄りの3つの溝の内側面は0°の
    勾配を有する請求項12に記載のタイヤの非対称形トレ
    ッド。
  14. 【請求項14】 最も内側の溝の内側面と外側面は5°
    から15°の範囲の勾配を有する請求項12に記載のタ
    イヤの非対称形トレッド。
  15. 【請求項15】 最も内側の溝の内側面と外側面は12
    °の勾配を有する請求項12に記載のタイヤの非対称形
    トレッド。
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