JPH0999714A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ラテラルグリップ性とハンドリング性とを向上
する。 【解決手段】トレッド部２は、タイヤ軸方向の内、外の
ショルダ領域５、５で夫々終端するトレッド面輪郭形状
を有し、かつ各ショルダ領域５が、タイヤの最大径点Ｍ
からその半径方向内方のショルダ端縁Ｐまでの半径方向
距離であるショルダドロップを形成した空気入りタイヤ
であって、タイヤの最大径点Ｍをタイヤ断面の中心線Ｃ
Ｌから前記内のショルダ領域５側にタイヤ軸方向に位置
ずれさせ、かつ外のショルダ領域５の前記ショルダドロ
ップａを、内のショルダ領域５のショルダドロップｂよ
りも大きくすることにより、前記トレッド面輪郭形状を
非対称とし、しかもタイヤの最大径点Ｍから大きい方の
ショルダドロップａ側のトレッド面輪郭形状は、複数の
曲率半径Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４によって定められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トレッド面輪郭形
状を改善した乗用車用、ライトトラック用の空気入りタ
イヤ、特にラジアルタイヤに好適に採用しうるトレッド
面輪郭形状を具えた空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にタイヤは、子午断面において中心
線に対して対称に湾曲したトレッド面輪郭形状を具え
る。しかし、このようなトレッド面輪郭形状は、車両の
ハンドリングをシャープにするのに必要なコーナリング
フォースの発生にとって最も効果的なものとは言えな
い。

【０００３】このため、種々の提案、例えばトレッドゴ
ムの組成をタイヤの両側で異ならせてウエットグリップ
性の向上を図るもの、トレッドパターンをなす溝の配置
をタイヤの両側で異ならせるものなど、いくらかの非対
称性を与える提案がなされている。後者は、タイヤの外
側半分でのパターン密度の増大をも生じさせ、その外側
部分において大部分のコーナリングフォースを担うとき
の旋回性を向上させようとするものであるが、排水性が
低下することによりウエットグリップ性を損なうもので
もある。

【０００４】一般にタイヤは、２つの曲率半径からなる
トレッド面輪郭形状を具える。即ち、トレッド部の中央
領域は１つの大きな曲率半径からなり、ショルダ側領域
は、実質的により小さい曲率半径からなる。これは広巾
のより平坦なトレッド面を与え、さらに不変の接地形状
をもたらす。

【０００５】特開平３−２７１００３号公報には、車両
に装着されたとき外側となるタイヤのトレッド面の外側
部分を、内側部分よりも小さい曲率半径で形成し、ウエ
ットグリップ性を向上することが示されている。

【０００６】又米国特許第４７６３７０８号には、タイ
ヤの子午断面において、タイヤの最大径点をトレッド部
の中心線からタイヤ軸方向に離間させ、かつ狭い側のト
レッド面輪郭形状をなす曲率半径を他方よりも大きくし
て、ショルダ側領域の耐摩耗性を向上することが示され
ている。

【０００７】又特開昭６３−４１２０４号公報は、タイ
ヤの最大径点を、タイヤの車両への装着側と反対の外側
にずらし、その側におけるショルダ径に対する他側のシ
ョルダ径の比を１以下として、ショルダ側領域の耐摩耗
性を向上することを示している。

【０００８】さらにトレッド面輪郭形状を、車両側の内
側部分の曲率半径と、外側部分の曲率半径とからなる円
弧に形成し、外側部分の曲率半径を内側部分のそれより
も大きくし、かつ最大径点から夫々のトレッド端までの
半径方向距離を、外側部分で内側部分よりも大きくした
タイヤも提案されている。

【０００９】又トレッド面輪郭形状を左右非対称とし、
車両側の内側部分の曲率半径を、外側部分よりも大きく
して、内側部分の接地巾を外側部分のそれより大きくし
たタイヤも提案されている。

【００１０】さらにタイヤの内側のサイドウォール部の
剛性を高め、旋回時の荷重移動をこのサイドウォール部
によってより大きいものまで支持させることも提案され
ているが、このものは剛性を高められたサイドウォール
部の容積増加によって、発熱量が増し、耐久性を低下さ
せるという問題がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たようなタイヤは、旋回の際の接地面への荷重分散性に
劣り、従って、タイヤ軸方向のラテラルグリップ性とハ
ンドリング性とが最良とは言えず、又偏摩耗も生じがち
である。

【００１２】さらに高いコーナリングパワーを発揮する
タイヤは、極めて広巾であり、コストを増大させ、しか
も車両への装着作業性を低下させる。

【００１３】本発明は、タイヤ巾を過度に大きくするこ
となく、特に車両の旋回時に、タイヤのラテラルグリッ
プ性とハンドリング性とを向上しうる空気入りタイヤの
提供を目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、トレッド部か
らサイドウォール部をへてビード部に至るカーカスを具
え、かつ新品タイヤの子午断面において、前記トレッド
部は、タイヤ軸方向の内、外のショルダ領域で夫々終端
するトレッド面輪郭形状を有するとともに、各ショルダ
領域が、タイヤの最大径点からその半径方向内方のショ
ルダ端縁までの半径方向距離であるショルダドロップを
形成した空気入りタイヤであって、タイヤを正規リムに
装着しかつ正規内圧を充填した正規状態において、タイ
ヤの最大径点をタイヤ断面の中心線から前記内のショル
ダ領域側にタイヤ軸方向に位置ずれさせ、かつ外のショ
ルダ領域の前記ショルダドロップを、内のショルダ領域
のショルダドロップよりも大きくすることにより、前記
トレッド面輪郭形状を非対称とするとともに、タイヤの
最大径点から大きい方のショルダドロップ側のトレッド
面輪郭形状は、複数の曲率半径によって定められること
を特徴としている。

【００１５】ここで「ショルダ端縁」は、タイヤのサイ
ドウォール部のショルダ領域の半径方向外端点を意味す
る。ラウンドショルダを有するタイヤ、すなわち現代の
代表的なタイヤでは、このショルダ端縁は、トレッド面
の仮想延長線とサイドウォール面の仮想延長線との交点
として定義される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態の一例を
図面に基づき説明する。図１は、本発明の非対称の空気
入りタイヤを、タイヤ軸を含む面で示す子午断面図であ
り、図２は、一般の従来タイヤを示す子午断面図であ
る。

【００１７】図１、図２に夫々示されるタイヤ１、１０
０は、両者ともＰ２４５／５０Ｒ１６サイズのタイヤで
あり、ビード径ＢＤを４０３．１mm、タイヤ断面最大巾
ＳＷを２７４mm、タイヤの最大径ＭＴＤを６５０mmとし
ている。

【００１８】又タイヤ１、１００は、トレッド部２から
サイドウォール部４、４をへてビード部７、７に至るカ
ーカス６を具えるとともに、トレッド部２のタイヤ軸方
向端縁とサイドウォール部４、４との間には、タイヤ軸
方向の内、外のショルダ領域５、５（車両装着側を内、
その反対側を外という）が設けられ、従って、前記トレ
ッド部２は、内、外のショルダ領域５、５で終端するト
レッド面輪郭形状を有する。

【００１９】前記カーカス６は、カーカスコードをラジ
アル配列しかつ各ビード部７において非伸長性のビード
コア８の周りをタイヤ軸方向内側から外側に折返すこと
によって巻上げ部１２ｉ、１２ｏを夫々形成した２枚の
カーカスプライ６ｉ、６ｏからなる。前記巻上げ部１２
ｉ、１２ｏは、前記ビード径ＢＤのビードベースライン
から半径方向外方に夫々７０mm、２０mmの高さまで延び
ている。

【００２０】又カーカスプライ６ｉ、６ｏとその巻上げ
部１２ｉ、１２ｏとの間の各ビード部７の部分には、前
記ビードコア８から半径方向外方に先細状にのびかつ巻
上げ部１２ｉ、１２ｏの外端間の位置で終端するととも
にショアＡ硬度が９３度のビードエーペックス９が配さ
れる。

【００２１】又前記ビードエーペックス９と半径方向外
側のカーカスプライ６ｏとの間の各ビード部７の部分に
は、テクスタイルコードからなるフリッパ１０が配設さ
れる。このフリッパ１０は、ビードエーペックス９の半
径方向外端の内側からビードエーペックス９のタイヤ軸
方向内面に沿って半径方向内方にのびかつビードコア８
の周りで巻上げられてビードエーペックス９のタイヤ軸
方向外側に沿ってのび前記巻上げ部１２ｏの半径方向外
端よりも低い高さで終端する。

【００２２】ビード部７には、さらにサイドウォール挿
入片１１が配され、このサイドウォール挿入片１１は、
半径方向に対して７０°で傾くスチールコードをゴムで
被覆した１枚のプライからなる。このプライは、ビード
エーペックス９のタイヤ軸方向外側に沿って、巻上げ部
１２ｏの端縁よりも半径方向内方の位置からビードエー
ペックス９の外端をこえて半径方向外方にカーカスプラ
イ６ｏと巻上げ部１２ｉとの間を通ってのびるととも
に、巻上げ部１２ｉの外端の半径方向内方位置で終端す
る。

【００２３】前記トレッド部２は、トレッドゴム１３か
ら形成されるとともに、このトレッドゴム１３は、前記
カーカス６の半径方向外方に配されるブレーカ組立体３
によって補強される。ブレーカ組立体３は、タイヤの周
方向に対して２４°の角度で夫々反対方向に傾くスチー
ルコードをゴム被覆した２枚のブレーカファブリックプ
ライからなることにより、各ブレーカファブリックプラ
イのスチールコードは交差する。このブレーカファブリ
ックプライのコードとして、２＋２×０．２５mm構造の
ものを用い、その打込み数を２３本／インチとしてい
る。ブレーカ組立体３は、トレッド部２の実質的に全巾
に亘ってのびるとともに、半径方向内側のブレーカファ
ブリックプライを、外側のブレーカファブリックプライ
よりも広巾としている。

【００２４】前記ブレーカ組立体３のタイヤ軸方向外側
領域は、ナイロン補強コードからなるエッジバンド１４
によって被覆されている。このエッジバンド１４は、ブ
レーカ組立体３の外端をこえてタイヤ軸方向外方に延在
する。

【００２５】又ブレーカ組立体３の外端部は、この外端
部の半径方向内方かつショルダ領域５内に配されるブレ
ーカクッション１５によって支持され、これによって、
ブレーカ組立体３の曲率を、その全巾に亘って維持して
いる。

【００２６】図１、図２の両方のタイヤ１、１００にお
いて、カーカス６の輪郭形状、サイドウォール部４の形
状、および前述した構造体の位置を含めたビード部７の
形状を、タイヤの周方向面上におけるタイヤ断面のタイ
ヤ軸方向の中心線ＣＬに対して略対称としている。

【００２７】図２に示す本発明外の一般の従来タイヤ１
００においては、正規リムに装着しかつ正規内圧を充填
した正規状態で、そのトレッド面輪郭形状も、前記タイ
ヤ断面の中心線ＣＬに対して対称としている。従って、
タイヤの最大径ＭＴＤの位置である最大径点Ｍは、中心
線ＣＬとトレッド面との交点に一致するとともに、トレ
ッド面輪郭形状の曲率は、中心線ＣＬの両側で同じであ
る。

【００２８】又トレッド面上の前記最大径点Ｍから、ト
レッド部２との境界であるショルダ領域５の半径方向外
端点のショルダ端縁Ｐまでの半径方向距離として定義さ
れるショルダドロップｄも、タイヤの内と外との両側で
同じになる。

【００２９】なお前述したように、図１、図２に示され
るようなラウンドショルダを有するタイヤでは、前記シ
ョルダ端縁Ｐは、トレッド面とサイドウォール面との各
仮想延長線の交点として定義される。

【００３０】図２に示す従来タイヤ１００において、１
６″×８″の正規リムに嵌着され３０ｐｓｉの正規内圧
を充填した前記正規状態では、前記ショルダドロップｄ
は１４．１mmとなっている。

【００３１】この一般の従来タイヤ１００に対して、図
１に示す本発明の非対称の空気入りタイヤ１は、正規リ
ムに装着しかつ正規内圧を充填した正規状態において、
トレッド面輪郭形状をタイヤ断面の中心線ＣＬに対して
非対称としている。

【００３２】すなわち空気入りタイヤ１において、最大
径ＭＴＤの位置であるトレッド面上の最大径点Ｍを、前
記中心線ＣＬから内のショルダ領域５側にタイヤ軸方向
に距離Ｃだけ位置ずれさせている。本形態では、前記距
離Ｃを３３．５mmとしている。

【００３３】さらに前記最大径点Ｍの両側のトレッド面
輪郭形状の曲率を異ならせている。本形態では、タイヤ
の最大径点Ｍから図１において右側（内側）のトレッド
面輪郭形状は、単一の曲率半径Ｒ１を有するとともに、
最大径点Ｍから左側（外側）のトレッド面輪郭形状は、
複数、本例では３つの曲率半径Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４によっ
て定められている。前記曲率半径Ｒ１、Ｒ２のトレッド
面輪郭形状は、最大径点Ｍで共通の接線を持つ。本実施
形態において前記曲率半径Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の値
は、夫々３６０mm、１４２０mm、３５０mm、２９２．２
mmである。従って、本発明の非対称の空気入りタイヤ１
のショルダドロップは、内、外で異なる。空気入りタイ
ヤ１を１６″×８″の正規リムに装着しかつ３０ｐｓｉ
の正規内圧を充填した前記正規状態において、最大径点
Ｍに近い側の内のショルダ領域５のショルダドロップｂ
は、８〜１４mm、本例では１１．３mmであり、最大径点
Ｍから遠い側の外のショルダ領域５のショルダドロップ
ａは、１２〜２２mm、本例では１９．８mmとし、外のシ
ョルダ領域５のショルダドロップａを、内のショルダ領
域５のショルダドロップｂよりも大きくしている。

【００３４】

【実施例】図１、図２の構成でトレッドパターンが同じ
タイヤＡ、Ｂ（タイヤＡは一般の従来タイヤ、タイヤＢ
は本発明の非対称の空気入りタイヤを示す）を試作し
て、高性能乗用車、１９９３モデルＺ２８キャマロを用
いてテストした。

【００３５】タイヤＢ（非対称の空気入りタイヤ）は、
最大径ＭＴＤの位置である最大径点Ｍをタイヤ装着側の
内側ホイールフランジに近づけ、かつ大きい方のショル
ダドロップ（＝１９．８mm）を外側ホイールフランジに
向けて車両の４輪全てに装着された。

【００３６】タイヤＢ及びＡ（非対称及び従来タイヤ）
は、乗心地、ハンドリング性、およびトレッド部の温度
について評価された。これらのテストとその結果との詳
細を表１に示す。緩ハンドリング性と乗心地とのテスト
結果は、数値が大きいほど性能が良いことを示すドライ
バーのフィーリング指数として表１に記載されている。

【００３７】

【表１】

【００３８】表１のテスト結果から、タイヤＢ（本発明
の非対称の空気入りタイヤ）は、緩及び最大ハンドリン
グ性を高め、しかも横加速度とラップタイムとを向上し
ていることが判る。わずかに重い操縦性と、より素早い
応答性とは、ドライバーに、タイヤＢ（非対称の空気入
りタイヤ）での走行に際してのより確固としたフィーリ
ング感を与えた。緩やかな車線変更において、タイヤＢ
（非対称の空気入りタイヤ）は横すべりする傾向は少な
かった。最大ハンドリング条件下で、タイヤＢ（非対称
の空気入りタイヤ）は、より良い「ターン・イン」、即
ち最大減速から最大旋回までの操縦応答性と最高速度で
のより良い前進性とを与えた。

【００３９】アスファルト路面の円周路で車両を走行さ
せて行った横加速度テストの完了の後、直ちに荷重を受
けたタイヤの温度が測定された。表１に示された温度
は、この横加速度テスト中の円周路外側の１対のタイヤ
について測定したものである。この測定温度によると、
タイヤＢ（非対称の空気入りタイヤ）はより均一な温度
分布となっていることが判り、これは荷重がより均一に
分散しトレッド接地領域が全巾に亘って十分効果的に用
いられたことを意味している。さらにタイヤＢ（非対称
の空気入りタイヤ）の最大温度は、１０℃程度下がって
おり、最大ハンドリング条件下でのトレッド部の耐損傷
性と耐摩耗性とを向上させうる。

【００４０】又本発明の非対称の空気入りタイヤ（タイ
ヤＢ）の旋回特性を、従来タイヤ（タイヤＡ）と比較し
ながら、種々のスリップ角でのラテラルフォース（横
力）を測定することにより評価した。このテストは、Ｍ
ＴＳ １ フラット−トラック試験機を用いて行われ
た。非対称の空気入りタイヤ（タイヤＢ）はテストリム
に装着され、小さいショルダドロップｂ側のショルダに
向かってタイヤを回転させた。これは、負のスリップ角
と正のフォース方向とに対応する。テストは、スリップ
角が−１５°〜＋１５°の範囲で正規荷重７１５kgの２
５％、５０％、１００％について夫々行われた。これら
のテスト結果を表２、表３に示す。

【００４１】

【表２】

【００４２】

【表３】

【００４３】表２、表３のテスト結果から、非対称の空
気入りタイヤ（タイヤＢ）は、負のスリップ角、即ちタ
イヤが小さいショルダドロップｂ側のショルダに向かっ
て回転したとき、そのスリップ角の全範囲に亘ってコー
ナリングフォースを増していることが明瞭に判る。スリ
ップ角が０〜＋３．０°の範囲、即ちタイヤが大きいシ
ョルダドロップａ側のショルダに向かってわずかに回転
したとき、従来の対称タイヤ（タイヤＡ）は、わずかに
より大きなコーナリングパワーを生じている。これは残
留コーナリングフォースＲＣＦに起因すると考えられ
る。しかしながら、タイヤが＋３．０°以上のスリップ
角で大きなショルダドロップａ側へさらに回転すると、
非対称のタイヤ（タイヤＢ）は、再びより大きいコーナ
リングフォースを示す。

【００４４】従って、表２、表３のデータは、表１の車
両テスト結果と一致している。表２、表３において１０
０％荷重のデータは、ほぼ全ての車両荷重が外側のタイ
ヤにかかる最大旋回状態の最も近い代表値である。表
２、表３の負のスリップ角の結果は、外側のタイヤが非
対称の効果を利用するように正しく方向付けられたタイ
ヤである。非対称のタイヤ（タイヤＢ）はより大きいコ
ーナリングパワーを持ち、かつスリップ角がピークをこ
えて増大すると重要なコーナリングパワーの低減をもた
らす。これはより高い横加速度として明白であり、最大
ハンドリングテスト中の注目すべき低損傷性の向上をも
もたらす。さらに、スリップ角がピークをこえて増大し
たときの従来タイヤ（タイヤＡ）のコーナリングパワー
低減率は、速度に伴って増していくことが知られている
ため、速度の上昇と共に非対称のタイヤ（タイヤＢ）
は、スリップ角が小さくかつタイヤに殆ど荷重が移行し
ていないときの直進走行の従来タイヤよりもより良い旋
回特性を示すことが、表２、表３の５０％荷重のテスト
結果によって代表して表されている。非対称のタイヤ
（タイヤＢ）は、直進走行の際に車両の両側で内向きの
力を倍増する。これは、車両のハンドリングテストにお
いて観測されたより重い操縦フィーリングの理由である
と考えられる。スリップ角が１．０°のとき、荷重を受
ける側の非対称のタイヤ（タイヤＢ）は、１０％以上の
コーナリングパワーを生じるが、これは観測された応答
性の一因となると考えられる。

【００４５】なお本発明の空気入りタイヤにおいて、３
つの曲率半径によって定められる外側のトレッド面と、
１つの曲率半径を有する内側のトレッド面とに限定され
ることなく、トレッド面輪郭形状を、発明の範囲内で変
更しうる。例えばトレッド面輪郭形状を、最大径点の両
側で複数の曲率によって定めてもよい。

【００４６】又外のショルダ領域のショルダドロップａ
の、内のショルダ領域のショルダドロップｂに対する比
ａ／ｂを１．７５（≒１９．８mm／１１．３mm）とする
他にも、この比ａ／ｂは１．２５以上のいかなる値も採
ることができ、前述した利点を与えるためにさらに好ま
しくは１．２５〜５．０の範囲とする。

【００４７】比ａ／ｂの値が１．２５よりも小さいと、
タイヤがほぼ対称となって、コーナリングフォースを十
分に高めることができない一方、逆に５．０をこえて大
きくすると、接地面形状が過度に不均一となり、偏摩耗
の促進、走行安定性の低下等を招きがちとなる。

【００４８】

【発明の効果】叙上の如く本発明の空気入りタイヤは、
特に旋回時におけるラテラルグリップ性とハンドリング
性とを向上しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示す断面図であ
る。

【図２】従来のタイヤを示す断面図である。

【符号の説明】

２ トレッド部 ４ サイドウォール部 ５ 内、外のショルダ領域 ６ カーカス ７ ビード部 ａ、ｂ ショルダドロップ ＣＬ タイヤ断面の中心線 Ｍ タイヤの最大径点 Ｐ ショルダ端縁

Claims (2)

【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へてビ
   ード部に至るカーカスを具え、かつ新品タイヤの子午断
   面において、前記トレッド部は、タイヤ軸方向の内、外
   のショルダ領域で夫々終端するトレッド面輪郭形状を有
   するとともに、各ショルダ領域が、タイヤの最大径点か
   らその半径方向内方のショルダ端縁までの半径方向距離
   であるショルダドロップを形成した空気入りタイヤであ
   って、 タイヤを正規リムに装着しかつ正規内圧を充填した正規
   状態において、タイヤの最大径点をタイヤ断面の中心線
   から前記内のショルダ領域側にタイヤ軸方向に位置ずれ
   させ、かつ外のショルダ領域の前記ショルダドロップ
   を、内のショルダ領域のショルダドロップよりも大きく
   することにより、前記トレッド面輪郭形状を非対称とす
   るとともに、 タイヤの最大径点から大きい方のショルダドロップ側の
   トレッド面輪郭形状は、複数の曲率半径によって定めら
   れることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】タイヤの最大径点から小さい方のショルダ
   ドロップ側のトレッド面輪郭形状は、単一の曲率半径を
   有することを特徴とする請求項１記載の空気入りタイ
   ヤ。