JPH11301213A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 轍などの凹部形成路面走行で耐ワンダリング
性に優れる空気入りラジアルタイヤを提供する。 【解決手段】 最大負荷能力に対応する空気圧充てんタ
イヤを最大負荷能力の70％に相当する荷重負荷で平板に
垂直に押圧したトレッド部の接地状態にて、接地幅の10
％以上の距離を接地幅端から隔てるトレッド部ショルダ
領域に子午断面への投影長さをもちトレッド部端に開口
する複数本の溝と、該溝によりトレッド周方向に分断さ
れる陸部とを有し、タイヤの荷重負荷転動下の蹴出し側
のみの各分断陸部が溝縁に沿う残存面取り部を有し、ま
た溝切込み方向の溝幅中央を連ねる線が溝縁両端を結ぶ
線分の中点を足とする垂線に対しトレッド部表面から溝
底に向けタイヤ回転方向と反対向きで傾斜し、傾斜角度
がタイヤ赤道面に最も近い傾斜位置からトレッド部端に
向うにつれ漸増する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空気入りラジア
ルタイヤ、より詳細には乗用車やトラック及びバスなど
の車両の用途に供する空気入りラジアルタイヤに関し、
特に、走行方向を横切る向きに傾斜部分、例えば轍など
の凹部分を有する路面を高速走行する際に発生する、ド
ライバが予測し得ないタイヤの複雑な挙動、いわゆるワ
ンダリング現象を抑制して直進走行安定性を向上させた
空気入りラジアルタイヤ、なかでも小さな偏平率を有す
る高性能ラジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】空気入りラジアルタイヤ、特に高性能ラ
ジアルタイヤは、最近の車両の高出力化に伴い、車両旋
回時に生じる車両の遠心力に見合う横力を発生させるた
めに大きな横剛性を有すること、また高速走行時の駆動
・制動性能、操縦安定性などが高度に優れていることが
必要であるため、偏平率を小さくしてサイドウォール部
高さを抑えトレッド部の接地幅を成るべく広くするタイ
ヤ形状を有している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】高性能ラジアルタイヤ
は、平坦路面走行では優れた操縦安定性を発揮する反
面、轍の凹部などのような傾斜面を有する路面を高速走
行する場合、タイヤには路面の凹部の傾斜度合いに応じ
て不均一な力が作用する結果、複雑な挙動を示す。

【０００４】例えば小さな偏平率を有するタイヤ、特に
偏平率が６０％以下の乗用車用ラジアルタイヤは、傾斜
路面Ｉｓを走行するタイヤ２０の正面又は背面を示す図
８を参照して、傾斜路面Ｉｓから受ける登り勾配方向
（矢印にて示す向き）のキャンバースラストＦｃにより
タイヤ２０の回転軸心Ｘ−Ｘ方向分力の横力Ｆｙを発生
し、この横力Ｆｙにより傾斜路面Ｉｓを駆け登る力を車
両に作用させるので、直進走行安定性を損なう。一般に
傾斜路面Ｉｓの勾配が同一の場合、偏平率が小さいタイ
ヤ程横力Ｆｙの値は大きい。なお符号Ｆｒは傾斜路面Ｉ
ｓに垂直なタイヤ２０への反力である。

【０００５】傾斜路面Ｉｓを走行するタイヤ２０にキャ
ンバースラストＦｃが発生する理由は次の通りである。
すなわち図８に示すタイヤ２０を断面としてこれを図９
に示すように、走行中のタイヤ２０はその回転軸心Ｘ−
Ｘに対し垂直方向に作用する負荷荷重Ｗにより傾斜路面
Ｉｓの登り勾配上方側であればある程路面Ｉｓにより一
層強く押圧され、登り勾配下方側では寧ろ路面Ｉｓから
浮き気味となる。

【０００６】その結果、タイヤ２０への垂直負荷荷重Ｗ
の下で、傾斜路面Ｉｓの登り勾配上方側を押圧するタイ
ヤ２０のサイドウォール部２１の撓み変形量は登り勾配
下方側サイドウォール部２１の撓み変形量に比し著しく
大きく、この登り勾配上方側の大きな撓み変形は矢印Ａ
方向に向くカーカスプライの倒れ込み変形をもたらし、
この変形に伴い倒れ込み変形するカーカスプライに近い
ベルト２２部分には矢印Ｂ方向の曲げ変形が生じるた
め、曲げ変形するベルト２２部分を覆うトレッドゴム２
３部分にせん断変形が生じる。その結果タイヤ２０のト
レッドゴム２３には全体として傾斜路面Ｉｓを登る、矢
印Ｃ方向へ向くせん断力が発生し、このせん断力の接地
面全体における合力がキャンバースラストＦｃに他なら
ない、ということである。

【０００７】つまり上述したように、走行中のタイヤ２
０のトレッド部が傾斜路面Ｉｓに多少なりとも乗り上げ
るとタイヤ２０には傾斜路面Ｉｓの登り勾配向きのキャ
ンバースラストＦｃが発生し、その横力Ｆｙ成分により
ドライバの意図とは無関係に高速走行中の車両は急速に
傾斜路面Ｉｓを駆け登る挙動を示す、いわゆるワンダリ
ング現象を呈し、車両の直進走行安定性が著しく損なわ
れることになる。

【０００８】このワンダリング改善のためトレッド部の
端縁部に面取りを施したり、多数本のサイプ（スリッ
ト）加工を施し、これによりキャンバースラストＦｃの
低減を図ることが提案されているが、いずれも糊塗的な
対策手段に過ぎず、特に偏平率６０％以下の高性能ラジ
アルタイヤでは全く不十分なものと言わざるを得ず、高
性能ラジアルタイヤに相応しい高度に優れた直進走行安
定性を発揮できるタイヤが望まれているのが現状であ
る。

【０００９】従ってこの発明の請求項１〜７に記載した
発明は、轍のように両側に登り勾配の傾斜面を有する凹
部が形成されている路面走行でのワンダリング現象の発
生を抑制して高速での直進走行安定性に優れる空気入り
ラジアルタイヤ、特に偏平率が６０％以下の高性能ラジ
アルタイヤの提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の請求項１に記載した発明は、一対のビー
ド部及び一対のサイドウォール部と、両サイドウォール
部に連なるトロイド状トレッド部とを有し、これら各部
をビード部内に埋設したビードコア相互間にわたり補強
する１プライ以上のラジアルカーカスと、該ラジアルカ
ーカスの外周でトレッド部を強化するベルトとを備え、
回転方向指定のトレッドパターンを有する空気入りラジ
アルタイヤにおいて、上記タイヤの最大負荷能力に対応
する空気圧を充てんしたタイヤを前記最大負荷能力の７
０％に相当する荷重負荷の下で平板に垂直に押圧したト
レッド部の接地状態にて、トレッド部接地幅の１０％以
上の距離を接地幅端から隔てるトレッド部ショルダ領域
の、トレッド部端を含む少なくとも一部領域が、タイヤ
の回転軸心を含む平面への投影長さをもちトレッド部端
に開口する複数本の溝と、これらの溝によりトレッド周
方向に分断される陸部とを有し、かつタイヤの荷重負荷
転動下にて後から接地する側のみの各分断陸部の、トレ
ッド部端を含む少なくとも一部陸部が、溝縁に沿う残存
面取り部を有することを特徴とする空気入りラジアルタ
イヤである。

【００１１】ここに上記のタイヤの最大負荷能力とは、
ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（１９９８年版）に記
載された該当タイヤ種類毎の「空気圧−負荷能力表」に
掲載されている負荷能力（kg) のうちの最大負荷能力
（太字記載）を指し、最大負荷能力に対応する空気圧も
上記「空気圧−負荷能力表」に掲載されている空気圧
（kPa 又はkgf/cm²)の値を用いるものとする。上記接地
幅もまたＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（１９９８年
版）の「一般情報」のうちの「２．用語の定義」に記載
されている「接地幅」の定義に従う。なおタイヤに空気
圧を充てんし荷重を負荷するため用いるリムは、同じく
ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（１９９８年版）に記
載されている「タイヤの適用リム」の表に掲載されてい
る該当タイヤ種類毎、タイヤサイズ毎の適用リムであ
る。以上述べたところは以下同じであり、ＪＡＴＭＡ
ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（１９９８年版）に記載された上記
諸事項は以下単にＪＡＴＭＡ規格と略記する。

【００１２】請求項１に記載した発明の好適実施形態と
して、請求項２に記載した発明のように、上記残存面取
り部表面が、上記溝の溝幅方向直線を含み上記平板表面
と互いに垂直な平面による断面にて円弧形状及び直線形
状の少なくとも一方の形状を有するものとし、さらに請
求項１、２に記載した発明を発展させた構成として、請
求項３に記載した発明のように、上記残存面取り部は、
タイヤ赤道面に最も近い位置からトレッド部端に向うに
つれ面取り度合いが漸増するものとする。

【００１３】また請求項１〜３に記載した発明をさらに
発展させた構成は、請求項４に記載した発明のように、
前記複数本の溝それぞれのトレッド部端を含む一部溝又
は全溝の溝幅方向直線を含み上記平板表面と互いに垂直
な平面による溝断面にて、溝深さ方向の溝幅中央を連ね
る線が、上記溝幅方向直線上の溝縁両端を結ぶ線分の中
点を足とする垂線に対しトレッド部表面から溝底に向け
３°以上の角度で傾斜し、その傾斜方向をタイヤ回転方
向と反対向きとするものである。溝縁両端を結ぶ線分の
垂線に対する傾斜角度の上限は良好な耐偏摩耗性保持の
点で２０°とするのが望ましい。なお上記の溝幅方向直
線とはトレッド部接地面における溝幅中央を連ねる線の
法線乃至垂線とその延長線を指す。以下同じである。

【００１４】ここに請求項４に記載した発明を発展させ
た構成は、請求項５に記載した発明のように、上記溝断
面における溝深さ方向の溝幅中央を連ねる線の上記垂線
に対する傾斜角度が、タイヤ赤道面に最も近い位置から
トレッド部端に向うにつれ漸増するものである。

【００１５】また前記目的を達成するため、この発明の
請求項１に記載した発明とは別の請求項６に記載した発
明は、一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、
両サイドウォール部に連なるトロイド状トレッド部とを
有し、これら各部をビード部内に埋設したビードコア相
互間にわたり補強する１プライ以上のラジアルカーカス
と、該ラジアルカーカスの外周でトレッド部を強化する
ベルトとを備え、回転方向指定のトレッドパターンを有
する空気入りラジアルタイヤにおいて、上記タイヤの最
大負荷能力に対応する空気圧を充てんしたタイヤを前記
最大負荷能力の７０％に相当する荷重負荷の下で平板に
垂直に押圧したトレッド部の接地状態にて、トレッド部
接地幅の１０％以上の距離を接地幅端から隔てるトレッ
ド部ショルダ領域の、トレッド部端を含む少なくとも一
部領域が、タイヤの回転軸心を含む平面への投影長さを
もちトレッド部端に開口する複数本の溝と、これらの溝
によりトレッド周方向に分断される陸部とを有し、かつ
上記複数本の溝それぞれのトレッド部端を含む一部溝又
は全溝の溝幅方向直線を含み上記平板面と互いに垂直な
平面による溝断面にて、溝切込み方向の溝幅中央を連ね
る線が、上記溝幅方向直線上の溝縁両端を結ぶ線分の中
点を足とする垂線に対しトレッド部表面から溝底に向け
タイヤ回転方向と反対向きで傾斜し、その傾斜角度がタ
イヤ赤道面に最も近い傾斜位置からトレッド部端に向う
につれ漸増して成ることを特徴とする空気入りラジアル
タイヤである。

【００１６】ここに上記のタイヤの最大負荷能力、最大
負荷能力に対応する空気圧、接地幅及びタイヤに空気圧
を充てんし荷重を負荷するため用いるリムとは全て先に
述べたＪＡＴＭＡ規格に従い、溝幅方向直線も先の定義
に従う。

【００１７】請求項６に記載した発明の実施形態におい
ては、請求項７に記載した発明のように、上記溝幅方向
直線上の溝縁両端を結ぶ線分の中点を足とする垂線に対
する、溝切込み方向の溝幅中央を連ねる線の溝底からの
傾斜角度を３°以上とする。この傾斜角度の上限は２０
°とするのが良好な耐偏摩耗性を保持する上で望まし
い。

【００１８】以上請求項１〜７に記載した溝及び溝に関
連する事項に関し、ここに言う溝とは、広幅の溝すなわ
ち一般呼称としての溝、この溝より狭幅の溝すなわち一
般呼称としての細溝、この細溝よりさらに狭幅の一般呼
称としてのサイプ（スリット）の全てを総称するもので
あり、よって溝は広幅溝（溝）、細溝及びサイプのうち
少なくとも一つを指し、これらそれぞれの単独配設の場
合と組合せ混在配設の場合との双方を可とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態の一
例を図１〜図５に基づき説明する。図１は、この発明の
一実施形態例における空気入りラジアルタイヤの左半断
面図であり、図２は、図１に示すタイヤトレッド部の一
実施形態例のフットプリントによる接地形状転写図であ
り、図３は、図１に示すタイヤトレッド部の別の実施形
態例のフットプリントによる接地形状転写図であり、図
４は、図２に示す接地形状転写図を得るタイヤの同図上
のVI−VI線に沿う断面図であり、図５は、図３に示す接
地形状転写図を得るタイヤの同図上のＶ−Ｖ線に沿う断
面図である。

【００２０】図１において、空気入りラジアルタイヤ１
（以下タイヤ１という）は、一対のビード部２（片側の
み示す）と、一対のサイドウォール部３（片側のみ示
す）と、一対のサイドウォール部３にトロイド状をなし
て連なるトレッド部４とを有しビード部３内に埋設した
ビードコア５相互間にわたり上記各部２、３、４を補強
する１プライ以上、図示例は２プライ６−１、６−２の
ラジアル配列コードのゴム被覆になるカーカス６と、カ
ーカス６の外周でトレッド部３を強化するベルト７とを
備え、さらにベルト７の外周側にトレッドゴム８を有す
る。図示例は乗用車用タイヤ１であり、カーカス６には
有機繊維コード、例えばポリエステルコードを適用し、
ベルト７には２層のスチールコード交差層と最外層には
ナイロンコードの螺旋巻回になるキャッププライとを適
用する。

【００２１】タイヤ１をＪＡＴＭＡ規格が定める適用リ
ム（図示省略）に組み付け、これにＪＡＴＭＡ規格が定
める最大負荷能力に対応する空気圧を充てんし、タイヤ
１と適用リムとの組立体（図示省略）を表面が平面をな
す平板に対し静止させた状態で垂直方向に最大負荷能力
の７０％に相当する荷重Ｗの負荷の下で平板に押圧す
る。

【００２２】そのときしかるべき手段、例えばトレッド
部４の踏面４ｔに遅乾性の塗料を塗布し、ケント紙のよ
うに比較的高い引張強度をもち紙厚が比較的厚い紙でか
つ塗料の転写可能な紙を平板上に固定する手段を用い、
トレッド部４踏面４ｔの接地状態をあたかもプリントし
たように正確に再現させ得る、いわゆるフットプリント
を採る。このフットプリントの転写部分を縁取りしたの
が図２及び図３に示す接地形状転写図である。

【００２３】以下述べるところは図２、３に示す踏面４
ｔの接地形状転写図をタイヤ１に当てはめ用いて、荷重
Ｗの負荷の下の接地状態におけるトレッド部４は、タイ
ヤ赤道面Ｅを通る１本の直状の中央主溝１０と、その両
側に１本宛の直状の側方主溝１１とを有し、さらに中央
主溝１０の両側で互いに「ハ」の字状に末広がりをなし
て延び側方主溝１１に開口する傾斜溝１２と、傾斜溝１
２から枝分かれし傾斜溝１２と同じ向きに延び側方主溝
１１に開口する傾斜枝溝１３と、側方主溝１１に開口し
そこからトレッド部４の端に開口する複数本の溝１４と
を有する。溝１４については後述する。

【００２４】以上から明らかなように、このタイヤ１は
回転方向指定のトレッドパターンを有することが前提で
あり、図２、３ではタイヤ１での回転方向を矢印Ｄにて
示す。なお図２、３は接地形状転写図であるからタイヤ
１の荷重負荷転動では図２、３の下方が接地の踏込み側
であり上方が蹴出し側となる。図３に示すタイヤ１での
トレッド部４は互いに隣り合う複数本の溝１４の間に２
本乃至３本のサイプ１５を有し、これらサイプ１５につ
いても後述する。

【００２５】ここでＪＡＴＭＡ規格が定義するトレッド
部４の接地幅ＣＷは、平板との接触面におけるタイヤ１
の軸方向最大直線距離であり、この接地幅ＣＷの１０％
以上の距離Ｌを接地幅端Ｃｅから隔てるトレッド部４の
ショルダ領域Ｒｓにおいて、該領域Ｒｓのトレッド部４
端を含む少なくとも一部領域（図示例はショルダ領域Ｒ
ｓ）のトレッドゴム８が、図２に示す例ではトレッド部
４端に開口する溝１４を有し、図３に示す例では同じく
トレッド部４端に開口する溝１４と、溝１４より著しく
幅狭の溝すなわちサイプ１５とを有するものとし、これ
ら溝１４及びサイプ１５はタイヤ１の回転軸心を含む平
面（子午断面）、例えば１本の直線Ｐ_Lで表す平面への
投影長さを有する配列になるものとする。サイプ１５は
細溝に置き換えることもできる。

【００２６】互いに隣り合う溝１４はトレッドゴム８を
踏面４ｔ周方向に分断して陸部１８を形成し、図３に示
す例では隣り合う溝１４が分断形成した陸部１８をサイ
プ１５がさらに細分化し細分陸部１８−１、１８−２、
１８−３を形成する。図２、３に示す陸部１８は細分陸
部１８−１、１８−２、１８−３を含め側方主溝１１に
開口する溝１４及びサイプ１５によりブロック化された
例であるが、必ずしもブロックである必要はなくラグ状
陸部であることを可とし、タイヤの用途、要求性能に基
づき最適の陸部形状を自由に選択することができる。

【００２７】ここにまず図４を参照して、陸部１８及び
細分陸部１８−１、１８−２のうち少なくとも陸部１８
（図３では細分陸部１８−１、１８−２、１８−３など
全てを含む陸部）については、矢印Ｄ方向を回転方向と
するタイヤ１の荷重負荷転動下で後から接地する側の
み、すなわち蹴出し側のみのトレッド部４の端Ｃｅを含
む少なくとも一部陸部が、タイヤ１に最大負荷能力の７
０％に相当する荷重Ｗを負荷したトレッド部４の接地状
態で、溝１４の縁に沿う残存面取り部Ｙ（丸印にて囲ん
だ部分）を有するものとする。従ってタイヤ１の荷重負
荷転動下で先に接地する側の陸部の溝１４の縁には、少
なくとも上記接地状態で残存面取り部Ｙは存在しない。
この残存面取り部Ｙはタイヤ赤道面Ｅに最も近い位置か
らトレッド部４側開口端まで連なるのが好適に適合す
る。なお図２に示すVI−VI線は溝１４に関する溝幅方向
直線である。

【００２８】残存面取り部Ｙの表面形状は図示のように
曲率半径ｒの円弧、図示を省略したが複数の曲率半径を
もつ複合円弧、直線及び円弧と直線との複合曲線のいず
れもが適合し、いずれを採用するかは要求特性により自
由に選択することができる。なお図４に二点鎖線で示す
部分はタイヤ１への負荷荷重Ｗを取り除いたときの形状
を図解したものであり、このときの蹴出し側陸部に先に
述べた接地状態で残存面取り部Ｙとなるべき面取り部を
設けるのは当然である。

【００２９】図３に示す陸部１８については図示を省略
したが上記残存面取り部Ｙを有し、さらに細分陸部１８
−１、１８−２個々についても蹴出し側の少なくとも一
部陸部に上記残存面取り部Ｙを設けることを可とする。
また図２、３に示す溝１４の全て乃至一部がサイプ１５
もしくは細溝に代わる場合もあるので、当然に上記残存
面取り部Ｙを有するものとする。

【００３０】次に図５を参照して、トレッド部４の端Ｃ
ｅを含む溝１４の一部溝部分又は全溝の断面にて、溝１
４の切込み方向の溝幅中央を連ねる線Ｍを、図３に示す
Ｖ−Ｖ線上における溝縁両端１４ｅを結ぶ線分の中点を
足とする垂線ＶＬに対し傾斜させると共にトレッド部４
の表面、すなわち踏面４ｔ（図１参照）側から溝底Ｇｂ
に向けタイヤ１の回転方向Ｄと反対向きに傾斜させるも
のとする。線Ｍは直線、曲線及び直線と曲線との複合曲
線のいずれであっても良い。なお図５ではサイプ１５の
図示を省略している。

【００３１】上記の線Ｍの垂線ＶＬに対する傾斜角度α
は、線Ｍが直線の場合は傾斜角度αで一定であるが、図
５に示すように線Ｍが曲線又は複合曲線の場合は所定の
切込み位置での接線角度をとるものとし、これを図５で
は踏面４ｔに相当する位置では傾斜角度α_T 、溝底Ｇｂ
では傾斜角度α_B であらわし、線Ｍが直線以外の場合は
溝１４の同じ切込み位置でみて、ここに傾斜角度αはタ
イヤ赤道面Ｅに最も近い傾斜線Ｍから溝１４が開口する
トレッド部４端部に向かうにつれ漸増させるものとす
る。なお図５に示す二点鎖線部分もまたタイヤ１への荷
重Ｗを取り除いたときの形状を図解したものであり、こ
れから明らかなように先に述べた空気圧充てんのみの状
態で溝１４は傾斜角度αよりも小さな傾斜角度をもち、
上記と同様にこの傾斜角度が漸増する傾斜溝とする。

【００３２】以上は溝１４について述べたが、図３に示
すサイプ１５についても溝１４と同じ傾斜方向で同様な
傾斜角度α_A （図示省略）をもち、さらに溝１４と同じ
く傾斜角度α_A をサイプ１５が開口するトレッド部４端
部に向け漸増させる線Ｍ_A （図示省略）を有するものと
する。溝１４が細溝であっても同じである。

【００３３】さて先に説明したように、小さな偏平率を
もつ従来タイヤ２０、特に６０％以下の偏平率をもつタ
イヤ２０は、図８、図９に示すような登り勾配の傾斜路
面Ｉ _S を走行する場合に、タイヤ２０への垂直負荷荷重
Ｗにより傾斜路面Ｉ_S の登り勾配上方になればなる程よ
り強くトレッドゴム２３が傾斜路面Ｉ_S に押圧され、登
り勾配下方では寧ろ傾斜路面Ｉ_S から浮き気味にさえな
る。その結果荷重Ｗ負荷の下で傾斜路面Ｉ_S を走行する
タイヤ２０には登り勾配方向に横力Ｆｙが作用すること
は先に述べた通りである。この傾斜路面Ｉ_S 上のトレッ
ド部踏面２３ｔの接地状態に相当する接地形状図を図１
０に示す。

【００３４】図１０は、先に記述した空気圧を充てんし
たタイヤ２０を最大負荷能力の７０％に相当する荷重Ｗ
負荷の下、キャンバー角度１０°で平板にを押圧したと
きの接地部縁取り図である。図１０に示す接地部縁取り
図と同じ条件下でのタイヤ２０の水平平坦路面の接地状
態を同じくフットプリントの接地部縁取り図として図１
１に示す。図１０、図１１に示す符号Ｅはタイヤ赤道面
上の線に相当する赤道線である。図１０に示す接地部縁
取り図はオーバーオールで見て概ね台形形状をなし、し
かも殆どタイヤ赤道線Ｅから片側のトレッド部踏面２３
ｔのみが接地しているありさまを示す一方、図１１に示
す接地部縁取り図はオーバーオールで見てタイヤ赤道線
Ｅを中心軸とする概ね長円形形状をなしているのが分か
る。

【００３５】上述したトレッド部踏面の接地状態はタイ
ヤ１の場合でも同様であり、よって荷重Ｗ負荷の下で傾
斜路面Ｉ_S を走行するタイヤ１にも登り勾配方向に横力
Ｆｙが作用するのも同様であるが、以下に述べる理由に
より、傾斜路面Ｉ_S 走行タイヤ１のフットプリント最外
側縁取りを連ねる線図として示す図６を参照して、タイ
ヤ１にはその質量の質点を通りタイヤ１への集中負荷荷
重Ｗの作用方向に延びる中心軸Ｚ周りにタイヤ１を傾斜
路面Ｉ_S の下り勾配方向に回転させようとする復元モー
メントＭｚが発生する点においてタイヤ１は従来タイヤ
２０と著しく異なる。

【００３６】すなわちまず、以下は図４を参照して、ト
レッド部４の分断陸部１８は負荷荷重Ｗがもたらす接地
圧により潰れ変形を生じる。ところが所定配合になる加
硫ゴム、ここではトレッドゴム８は非圧縮性の特性を有
しているので、潰れ変形時に接地面でも拡張しようとす
る傾向を有し、この拡張傾向は分断陸部１８の溝１４の
溝縁部において特に顕著である。

【００３７】しかし部分荷重ΔＷが作用する陸部１８の
表面（踏面４ｔ）は路面（Ｓ）との間の摩擦接触により
動きが拘束されるため拡張変形は抑制される。その結果
分互いに隣り合う二本の溝１４の溝縁近傍で互いに向か
い合う、タイヤ赤道面Ｅに平行な反対方向のせん断力Ｓ
crが分断陸部１８に働く。しかしトレッド部４の接地状
態で、分断陸部１８が一方の溝１４側の溝縁のみに残存
面取り部Ｙを有し、他方の溝１４側の溝縁に先鋭部を有
する場合は、溝縁残存面取り部Ｙのゴム潰れ反力が溝縁
先鋭部のゴム潰れ反力に比し低減して相互に反対方向の
せん断力Ｓcrの均衡が崩れ、残存面取り部Ｙ側の破線矢
印で示すせん断力Ｓcrが先鋭溝縁側の実線矢印で示すせ
ん断力Ｓcrに比しより低減し、これにより各分断陸部１
８は全体としてタイヤ１の回転方向Ｄとは反対向きのせ
ん断力ΔＦxdを発生する。

【００３８】以上述べた各分断陸部１８に発生するせん
断力ΔＦxdの、接地している分断陸部１８全体の合計せ
ん断力Ｆxdは、水平平坦路面に対するトレッド部４の接
地状態では赤道面Ｅの両側で同じ方向に同じ量だけ発生
するのでタイヤ１の中心軸Ｚ周り（図６参照）に回転モ
ーメントを生じさせることはなく、単にタイヤの駆動力
発生源として働くに過ぎない。

【００３９】しかしタイヤ１が傾斜路面Ｉｓを走行する
場合はキャンバー角度を付した図１０の場合と同様にト
レッド部４は片接地となり、この片接地状態におけるフ
ットプリントの接地部縁取り図を示す図７における各分
断陸部１８のせん断力ΔＦxdはタイヤ赤道面Ｅから片側
のみのトレッド部４、それも接地幅端Ｃｅを含むショル
ダ部側のみに発生し、片側のみのせん断力ΔＦxdの合計
せん断力Ｆxdは片側駆動力発生源として働き、その結果
ショルダ領域Ｒｓに発生する合計せん断力Ｆxdは図６に
示すようにタイヤ１の中心軸Ｚ周りにタイヤ１を傾斜路
面Ｉ_S の下り勾配方向に回転させようとする復元モーメ
ントＭｚを発生させる。

【００４０】復元モーメントＭｚは横力Ｆｙを相殺する
ように働き、横力Ｆｙのベクトル量を低減するか、ほぼ
ゼロとするか、場合により僅かにマイナスとし、これに
よりタイヤ１は傾斜路面Ｉｓにトレッド部４の一部が乗
り上げてもドライバの意図に反してタイヤ１が傾斜路面
Ｉｓを駆け登る程の挙動を示すことはなく、その結果轍
路面のような凹部が形成された路面の直進走行安定性は
顕著に改善される。

【００４１】次に図５を参照して、トレッド部４の接地
状態で溝１４の切込み方向の溝幅中央を連ねる線Ｍを垂
線ＶＬに対しタイヤ１の回転方向Ｄと反対向きに傾斜さ
せるということは、荷重無負荷状態で同じ向きに傾斜さ
せておくことが必要であり、タイヤ１への荷重Ｗの印加
により線Ｍの傾斜度合いが増すように、換言すれば分断
陸部１８が傾斜度合いを増すように倒れ込み変形しよう
とする。

【００４２】しかしこの場合も部分荷重ΔＷが作用する
陸部１８の表面（踏面４ｔ）は路面（Ｓ）との間の摩擦
接触により動きが拘束されるため分断陸部１８の倒れ込
み変形はこの拘束の範囲内のところで抑制される。この
抑制は路面（Ｓ）に対し鈍角をなす溝壁面の溝縁１４ｅ
近傍ほど大きく、この抑制の反力としてのせん断力Ｓｂ
が分断陸部１８にもたらされ、せん断力Ｓｂの方向は図
５に矢印で示すようにタイヤ１の回転方向Ｄと逆向きで
ある。

【００４３】この場合、溝１４の切込み方向の溝幅中央
を連ねる線Ｍの垂線ＶＬに対する傾斜角度αは値が大き
い程せん断力Ｓｂも大きくなる特性を有し、よって傾斜
角度α（α_T 、α_B ）がタイヤ赤道面Ｅに最も近い傾斜
位置からトレッド部４の端に向かうにつれ漸増する構成
は、溝１４の溝幅中央を連ねる線Ｍが曲線又は複合曲線
の場合も含め、トレッド部４の端に近い部位の分断陸部
１８ほど大きなせん断力Ｓｂを発生させるので、各分断
陸部１８のΣＳｂ＝ΔＦxdの作用点をよりトレッド部４
端寄りにシフトさせる。

【００４４】その結果各分断陸部１８のせん断力ΔＦxd
を接地面内で足し合わせた合計せん断力Ｆxdの作用点も
また、図６に示すタイヤ１の中心軸Ｚより一層遠く位置
し、これにより中心軸Ｚ周りの復元モーメントＭｚはよ
り一層大きな値となる利点が得られる。この復元モーメ
ントＭｚに基づき凹部形成路面走行におけるタイヤ１の
直進走行安定性向上は先に述べたところと同じである。

【００４５】以上述べた蹴出し側のみの分断陸部１８の
少なくとも一部陸部が溝１４の溝縁に沿う残存面取り部
Ｙを有する構成と、溝１４の切込み方向の溝幅中央を連
ねる線Ｍが垂線ＶＬに対しタイヤ１の回転方向Ｄと反対
向きに傾斜し、かつ傾斜角度α（α_T 、α_B ）がタイヤ
赤道面Ｅに最も近い傾斜位置からトレッド部４の端に向
かうにつれ漸増する構成とは互いに独立で凹部形成路面
走行におけるタイヤ１の直進走行安定性向上の効果を奏
する一方、これら二つの構成を組合わせた構成もより一
層有効な直進走行安定性の向上効果を奏する。

【００４６】また以上は溝１４について述べたが、サイ
プ１５についても同様な効果が得られ、さらに溝１４を
細溝に置換しても同様な効果を得ることができるのは勿
論である。なおタイヤ１に最大負荷能力に対応する空気
圧を充てんし、最大負荷能力の７０％に相当する荷重Ｗ
を印荷し、かつトレッド部４の特定ショルダ領域を接地
幅の１０％以上としたのは実車における使用条件に近い
条件として設定したものである。

【００４７】ここに残存面取り部Ｙの表面は、図４に示
す断面にて曲率半径ｒの円弧である場合、図示は省略し
たが溝１４に向かうテーパ状切落し直線の場合、これら
円弧及び直線の複合曲線の場合のいずれも可とする。ま
た残存面取り部Ｙはタイヤ赤道面Ｅに最も近い位置から
トレッド部４端に向かうにつれ面取り度合いを漸増をさ
せるのが有効であり、このようにすればショルダ領域Ｒ
ｓに発生する合計せん断力Ｆxdの作用点はタイヤ１の中
心軸Ｚ（図６参照）よりタイヤ１の外側にシフトするの
でより大きな復元モーメントＭｚを得ることができ、有
利である。

【００４８】残存面取り部Ｙの曲率半径ｒ、溝１４への
最大切落し高さは０．５〜３ｍｍの範囲内が適合する。
なぜなら０．５ｍｍ未満では実際上先に述べた効果を得
ることができず、３ｍｍを超えると分断陸部１８の接地
面積が減少し過ぎて却って効果が減殺され過ぎ、いずれ
も不可である

【００４９】また溝１４の溝幅中央を連ねる線Ｍをタイ
ヤ１の回転方向Ｄと反対向きに傾斜させる傾斜角度α
（α_T 、α_B ）は３°以上とし、傾斜角度α（α_T 、α
_B ）は成るべく大きな値が好ましい反面、ショルダ領域
Ｒｓの接地圧分布が接地幅端Ｃｅに向かうにつれ減少
し、そのため元来ショルダ領域Ｒｓは偏摩耗が発生し易
い傾向にあるので限度を超えた大きな傾斜角度α
（α_T 、α_B ）は好ましくない点、またタイヤ１の加硫
成型時の金型からの型抜け性を良好に保持する点を合わ
せて傾斜角度α（α_T 、α_B ）の上限は２０°を限度と
する。この傾斜角度α（α _T 、α_B ）の３°〜２０°の
範囲内とする点は、残存面取り部Ｙを有する構成に、線
Ｍをタイヤ１の回転方向Ｄと反対向きに傾斜させる上記
構成を組合わすときにも適用する。

【００５０】

【実施例】乗用車用ラジアルプライタイヤで、サイズが
２３５／４５ＺＲ１７であり、構造は図１に従い、２プ
ライのラジアル配列ポリエステルコードのゴム被覆にな
るカーカス６と、２層のスチールコード交差層とナイロ
ンコードのキャッププライ層とのベルト７とを備える。
実施例１〜５のタイヤ１は図２に示すフットプリントに
対応するトレッドパターンを備え、実施例６〜１０のタ
イヤ１は図３に示すフットプリントに対応するトレッド
パターンを備える。実施例１〜１０の各タイヤは分断陸
部１８の残存面取り部Ｙは断面が曲率半径ｒの円弧を有
するもの、溝１４の溝幅中央を連ねる線Ｍが直線で傾斜
角度αにてタイヤ回転方向Ｄと反対向きに傾斜するも
の、これらの複合タイプのものとした。

【００５１】上記のフットプリントはいずれも、ＪＡＴ
ＭＡ規格（１９９８年版）が定める適用リムのうちの標
準リム８ＪＪにタイヤ１を組み付け、これにＪＡＴＭＡ
規格（１９９８年版）に記載されている最大負荷能力６
５０kg（質量) に対応する空気圧２４０kPa を充てん
し、最大負荷能力６５０kg（質量) の７０％に相当する
荷重４５０kgf を負荷したときのトレッド部４の接地形
状である。

【００５２】実施例１〜５のタイヤグループに対し、図
２に示すフットプリントに準じるトレッドパターンを備
える他は全て実施例１〜５に合わせた比較例タイヤ１を
準備し、実施例６〜１０のタイヤグループに対しては、
図３に示すフットプリントに準じるトレッドパターンを
備える他は全て実施例６〜７に合わせた比較例タイヤ２
を準備した。

【００５３】これら実施例１〜１０の各タイヤは、残存
面取り部Ｙの断面の曲率半径ｒ＝２ｍｍ一定のもの、曲
率半径ｒ＝０．５〜２．５ｍｍで漸増するもの、線Ｍの
傾斜角度α＝１０°一定のもの、線Ｍの傾斜角度α＝５
〜２０°で漸増するものの各タイプに分け、一部実施例
タイヤはこれらの複合タイプとした。これら残存面取り
部Ｙの断面の曲率半径ｒ及び傾斜角度αそれぞれの有無
を、実施例１〜５及び比較例１のグループは表１に、実
施例６〜１０及び比較例２のグループは表２にそれぞれ
示す。

【００５４】

【表１】

【００５５】

【表２】

【００５６】実施例１〜１０のタイヤ及び比較例１、２
のタイヤを供試タイヤとし、前記リム及び空気圧を用い
て下記２項目の試験を下記試験条件の下で実施した。 （１）キャンバースラストＦｃの測定：フラットベルト
式室内試験機を用い、ベルト速度を６０km/hとし、この
ベルトに各供試タイヤをキャンバー角度５°の下で最大
負荷能力６５０kgの７０％に相当する荷重４５０kgf で
押圧し、キャンバースラストＦｃを測定する。測定結果
は比較例１、２をそれぞれのグループで１００とする指
数にて表し、値は小なる程良い。 （２）実車による直進走行安定性のテスト：個々の供試
タイヤを国産乗用車２５００ｃｃクラスのＦＲ車の全輪
に装着し、前席に２名乗車し轍を形成した乾燥アスファ
ルトのテスト路面を１００km/hの速度で走行したときの
ワンダリング発現度合い、すなわち直進走行安定性をテ
ストドライバのフィーリングにより１０点満点で評価し
た。評点は大きいほど良い。 以上の２項目のテスト結果をタイヤグループ毎に表１、
２の右側に示す。

【００５７】表１及び表２が示すテスト結果から、まず
実施例１〜１０のタイヤがいずれも比較例１、２のタイ
ヤに比しキャンバースラストＦｃ発生量が著しく低減
し、実車による乾燥轍路面走行試験における直進走行安
定性が格段に優れていることがわかり、次に残存面取り
部Ｙのみを有する構成の実施例１、２及び実施例６、７
の各タイヤでも、また溝１４の溝幅中央を連ねる線Ｍの
垂線ＶＬに対するタイヤ１の回転方向Ｄと反対向きの傾
斜角度αのみを構成要件にもつ実施例３及び実施例８の
各タイヤでも比較例１、２のタイヤに比しキャンバース
ラストＦｃ発生量の著しい低減と直進走行安定性の一層
の向上とを達成することができることがわかる。

【００５８】

【発明の効果】この発明の請求項１〜７に記載した発明
によれば、轍に代表されるような両側に登り勾配の傾斜
面を有する凹部が形成されている路面走行でのワンダリ
ング現象の発生が抑制され、その結果高速での直進走行
安定性に優れる、特に偏平率が６０％以下の高性能ラジ
アルタイヤと呼ばれる空気入りラジアルタイヤを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態例のタイヤの左半断面図
である。

【図２】図１に示すタイヤトレッド部の一実施形態例の
フットプリントによる接地形状転写図である。

【図３】図１に示すタイヤトレッド部の別の実施形態例
のフットプリントによる接地形状転写図である。

【図４】図２に示す接地形状転写図を得るタイヤの同図
上のVI−VI線に沿う断面図である。

【図５】図３に示す接地形状転写図を得るタイヤの同図
上のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

【図６】図１に示すタイヤの傾斜路面走行時に発生する
せん断力及び復元モーメントの説明図である。

【図７】図１に示すタイヤの傾斜路面走行中のせん断力
発生状態を示す説明図である。

【図８】傾斜路面を走行するタイヤの正面図又は背面図
である。

【図９】図８に示すタイヤの断面図である。

【図１０】図７に示すタイヤをキャンバー角度１０°で
平板にを押圧したときのフットプリントの接地部縁取り
図である。

【図１１】図７に示すタイヤのフットプリントの接地部
縁取り図である。

【符号の説明】

１ 空気入りラジアルタイヤ ２ ビード部 ３ サイドウォール部 ４ トレッド部 ４ｔ 踏面 ５ ビードコア ６ カーカス ６−１、６−２ カーカスプライ ７ ベルト ８ トレッドゴム １０ 直状中央主溝 １１ 直状側方主溝 １２ 傾斜溝 １３ 傾斜枝溝 １４ 子午断面への投影長さを有する溝 １４ｅ 溝縁 １５ サイプ １８ 分断陸部 １８−１、１８−２、１８−３ 細分陸部 ＣＷ 接地幅 Ｃｅ 接地幅端 Ｄ タイヤ回転方向 Ｒｓ ショルダ領域 Ｙ 残存面取り部 Ｍ 溝１４の切込み方向の溝幅中央を連ねる線 ＶＬ 垂線 α 線Ｍの垂線ＶＬに対する傾斜角度 Ｉ_S 傾斜路面 Ｓ 平板表面 Ｆｃ キャンバースラスト Ｆｙ 横力 Ｓcr、Ｓｂ せん断力 Ｆxd タイヤ回転方向と反対方向せん断力 Ｍｚ 復元モーメント

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のビード部及び一対のサイドウォー
   ル部と、両サイドウォール部に連なるトロイド状トレッ
   ド部とを有し、これら各部をビード部内に埋設したビー
   ドコア相互間にわたり補強する１プライ以上のラジアル
   カーカスと、該ラジアルカーカスの外周でトレッド部を
   強化するベルトとを備え、回転方向指定のトレッドパタ
   ーンを有する空気入りラジアルタイヤにおいて、 上記タイヤの最大負荷能力に対応する空気圧を充てんし
   たタイヤを前記最大負荷能力の７０％に相当する荷重負
   荷の下で平板に垂直に押圧したトレッド部の接地状態に
   て、 トレッド部接地幅の１０％以上の距離を接地幅端から隔
   てるトレッド部ショルダ領域の、トレッド部端を含む少
   なくとも一部領域が、タイヤの回転軸心を含む平面への
   投影長さをもちトレッド部端に開口する複数本の溝と、
   これらの溝によりトレッド周方向に分断される陸部とを
   有し、かつタイヤの荷重負荷転動下にて後から接地する
   側のみの各分断陸部の、トレッド部端を含む少なくとも
   一部陸部が、溝縁に沿う残存面取り部を有することを特
   徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. 【請求項２】 上記残存面取り部表面が、上記溝の溝幅
   方向直線を含み上記平板表面と互いに垂直な平面による
   断面にて円弧形状及び直線形状の少なくとも一方の形状
   を有する請求項１に記載したタイヤ。
3. 【請求項３】 上記残存面取り部は、タイヤ赤道面に最
   も近い位置からトレッド部端に向うにつれ面取り度合い
   が漸増する請求項１〜２に記載したタイヤ。
4. 【請求項４】 前記複数本の溝それぞれのトレッド部端
   を含む一部溝又は全溝の溝幅方向直線を含み上記平板表
   面と互いに垂直な平面による溝断面にて、溝深さ方向の
   溝幅中央を連ねる線が、上記溝幅方向直線上の溝縁両端
   を結ぶ線分の中点を足とする垂線に対しトレッド部表面
   から溝底に向け３°以上の角度で傾斜し、その傾斜方向
   がタイヤ回転方向と反対向きである請求項１〜３に記載
   したタイヤ。
5. 【請求項５】 上記溝断面における溝深さ方向の溝幅中
   央を連ねる線の上記垂線に対する傾斜角度が、タイヤ赤
   道面に最も近い位置からトレッド部端に向うにつれ漸増
   する請求項４に記載したタイヤ。
6. 【請求項６】 一対のビード部及び一対のサイドウォー
   ル部と、両サイドウォール部に連なるトロイド状トレッ
   ド部とを有し、これら各部をビード部内に埋設したビー
   ドコア相互間にわたり補強する１プライ以上のラジアル
   カーカスと、該ラジアルカーカスの外周でトレッド部を
   強化するベルトとを備え、回転方向指定のトレッドパタ
   ーンを有する空気入りラジアルタイヤにおいて、 上記タイヤの最大負荷能力に対応する空気圧を充てんし
   たタイヤを前記最大負荷能力の７０％に相当する荷重負
   荷の下で平板に垂直に押圧したトレッド部の接地状態に
   て、 トレッド部接地幅の１０％以上の距離を接地幅端から隔
   てるトレッド部ショルダ領域の、トレッド部端を含む少
   なくとも一部領域が、タイヤの回転軸心を含む平面への
   投影長さをもちトレッド部端に開口する複数本の溝と、
   これらの溝によりトレッド周方向に分断される陸部とを
   有し、かつ上記複数本の溝それぞれのトレッド部端を含
   む一部溝又は全溝の溝幅方向直線を含み上記平板面と互
   いに垂直な平面による溝断面にて、溝切込み方向の溝幅
   中央を連ねる線が、上記溝幅方向直線上の溝縁両端を結
   ぶ線分の中点を足とする垂線に対しトレッド部表面から
   溝底に向けタイヤ回転方向と反対向きで傾斜し、その傾
   斜角度がタイヤ赤道面に最も近い傾斜位置からトレッド
   部端に向うにつれ漸増して成ることを特徴とする空気入
   りラジアルタイヤ。
7. 【請求項７】 上記溝幅方向直線上の溝縁両端を結ぶ線
   分の中点を足とする垂線に対する、溝切込み方向の溝幅
   中央を連ねる線の溝底からの傾斜角度が３°以上である
   請求項６に記載したタイヤ。