JPH11334317A - 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、タイヤ赤道
面を含む接地幅Wcの30％の中央領域に接地する段下がり
部を有し、段下がり部幅Ａの接地幅Wcに対する比A/Wcの
値が0.05以上であるタイヤ及び中央領域に回転軸方向に
延びる細溝を備え、細溝両端幅Ｂの接地幅Wcに対する比
B/Wcの値が0.05以上であるタイヤ。

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
１８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。なお力Ｆｒはタイヤ２０へ
の負荷荷重Ｗに対する傾斜路面Ｉｓに垂直な反力成分で
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１８に示すタイヤ２０を断面としてこれを図
１９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、
トレッド部の最外側にトレッドゴム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、トレッド部のトレッドゴム
を、タイヤ赤道面を含み接地幅Ｗｃの３０％幅をタイヤ
回転軸方向にもつ中央領域と、その両側のショルダ領域
との３領域に分けた、その中央領域の少なくとも一部領
域に、タイヤの転動下で路面との間で擦れ合い接触す
る、非接地域では周囲トレッドゴム表面からの段下がり
部を有し、かつ上記トレッド部の接地状態における上記
段下がり部のタイヤ回転軸方向幅Ａの上記接地幅Ｗｃに
対する比Ａ／Ｗｃの値が０．０５以上であることを特徴
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、
下記する諸規格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）又は１軸当り負荷能力
（kg) から算出される値を指し、最大負荷能力に対応す
る空気圧は上記「空気圧−負荷能力表」に掲載されてい
る空気圧（kPa 又はkgf/cm²)又は充てん空気圧（bar)の
値を用いるものとする。ここに上記規格とは、タイヤが
生産又は使用される地域に有効な産業規格に従うものと
し、例えば日本では日本自動車タイヤ協会のＪＡＴＭＡ
ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（１９９８年版）、アメリカ合衆
国ではTHE TIRE and RIM ASSOCIATION INC.のYEAR BOO
K 1998 、欧州ではThe European Tyre and Rim Techni
cal OrganisationのSTANDARDS MANUAL 1998 によるもの
とする。上記接地幅もまたこれら規格、例えばＪＡＴＭ
Ａ 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、同じく上記規格に記載
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。

【００１２】請求項１に記載した発明の実施形態として
は、請求項２に記載した発明のように、前記最大負荷能
力に対応する空気圧を充てんした無荷重のタイヤにおけ
る上記段下がり部とそれに最も近いトレッドゴム表面と
の間の段差量が０．１〜１．０ｍｍの範囲内とすること
が好適に適合する。この段差量は、上記空気圧充てんの
みのタイヤの回転軸心を含む平面による断面にて、段下
がり部に最も近いトレッドゴム表面輪郭曲線の曲率半径
のうち最も大きな曲率半径をもつ円弧で内挿した、タイ
ヤ半径方向外側に向け凸をなす１個の曲率半径をもつ仮
想曲線と段下がり部表面輪郭線との間の距離と定める。

【００１３】また請求項１及び２に記載した発明をさら
に発展させた構成は、請求項３に記載した発明のよう
に、前記トレッドゴムの中央領域にトレッド周方向溝を
備え、該溝に沿う少なくとも一方側で該溝に連結する段
下がり部を有するタイヤである。

【００１４】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４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、トレッド部のトレッドゴムを、タイヤ赤道面を含み
接地幅Ｗｃの３０％幅をタイヤ回転軸方向に有する中央
領域と、その両側のショルダ領域との３領域に分けた、
その中央領域の少なくとも一部領域が、タイヤの回転軸
方向に延びる複数本の細溝及びサイプの少なくとも一方
を備え、かつ上記複数本の細溝及びサイプの少なくとも
一方を備える領域のタイヤ回転軸方向幅Ｂの上記接地幅
Ｗｃに対する比Ｂ／Ｗｃの値が０．０５以上であること
を特徴とする空気入りラジアルタイヤである。

【００１５】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
述べた規格に従うものとする。また複数本の細溝及びサ
イプの少なくとも一方とは、複数本の細溝のみの場合、
複数本のサイプのみの場合及び複数本の細溝と複数本の
サイプとの混在の場合の三通りの場合が存在することを
指し、以下同じである。

【００１６】請求項４に記載した発明の実施形態におい
ては、請求項５に記載した発明のように、トレッド部に
回転方向指定のトレッドパターンを有し、タイヤへの無
荷重の下で、上記複数本の細溝及びサイプの少なくとも
一方は、その切込み縁を通るトレッドゴム表面の法線を
含む面に対し３°以上の角度で傾斜させ、その傾斜をそ
れぞれ切込み底からトレッドゴム表面に向けタイヤの回
転方向と同じ方向とするタイヤが好適に適合する。

【００１７】さらに上記の傾斜させた複数本の細溝及び
サイプに関する実施上の発展形態として、請求項６に記
載した発明のように、上記複数本の細溝及びサイプの少
なくとも一方に直交する平面による断面にて、細溝及び
サイプの少なくとも一方が分断するトレッドゴム陸部の
該分断に沿う鈍角側縁が面取り部を有するタイヤがより
一層有利である。

【００１８】請求項４〜６に記載した発明に共通しこれ
らをさらに発展させた構成は、請求項７に記載した発明
のように、前記トレッドゴムの中央領域にトレッド周方
向溝を備え、該溝に沿う少なくとも一方側で該溝に連結
開口する上記複数本の細溝及びサイプの少なくとも一方
を有するタイヤである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態例を
図１〜図１１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III − III線に沿うタイヤトレ
ッド部の要部断面拡大図であり、図４は、図３に示すト
レッド部と別のトレッド部の要部断面拡大図であり、図
５は、図３、４に示す要部と異なる要部の断面拡大図で
あり、図６は、図２〜図５に示すタイヤトレッド部とは
異なる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７は、図６に示すVII − V
II線に沿うタイヤトレッド部の要部断面拡大図であり、
図８は、図７に示すトレッド部と別のトレッド部の要部
断面拡大図であり、図９は、図６に示すタイヤトレッド
部の変形実施形態例のトレッド部のフットプリントによ
る接地形状転写図であり、図１０は、図９に示すX − X
線に沿うタイヤトレッド部の要部断面拡大図であり、図
１１は、図６及び図９に示す接地形状を有するトレッド
部のタイヤ赤道面と平行な平面による要部の一部断面図
であり、図１２は、図１１に示す要部の変形要部の一部
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を規格が定める適用リム（図示省
略）に組み付け、これに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
ゴム表面８ｔ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
レッドゴム表面８ｔ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、図６及び図９に示す接地形状転写図である。まず
図２、図６及び図９を用いて説明する。

【００２３】以下述べるところは図１に示すトレッドゴ
ム表面８ｔの接地形状転写図をタイヤ１に当てはめ用い
ることとし、換言すればこれらの図はいずれもタイヤ１
の真上からのトレッド部４の接地面透視図と見て、荷重
Ｗの負荷の下の接地状態におけるトレッド部４は、図２
及び図６に示すところで、タイヤ赤道面Ｅ寄り両側にそ
れぞれ１本の直状のトレッド周方向中央溝１１と、その
両側に１本宛の直状のトレッド周方向側方溝１２とを有
し、図９に示すところで、タイヤ赤道面Ｅ上に１本の直
状のトレッド周方向中央溝１３と、図２及び図６と同様
に１本宛の直状のトレッド周方向側方溝１２とを有す
る。図示例はいずれも直状溝であるがジグザグ状溝、湾
曲状溝であっても良い。

【００２４】トレッド部４はさらに中央溝１１、１３の
両側で互いに「ハ」の字状に末広がりをなして延び側方
溝１２に開口する傾斜溝１４と、傾斜溝１４から枝分か
れし傾斜溝１５と同じ向きに延び側方溝１４に開口する
傾斜枝溝１５と、側方溝１２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傾斜溝１６とを有する。溝
１６は傾斜溝１４及び傾斜枝溝１５と同じ向きに傾斜す
る。

【００２５】以上から明らかなように、これらの例のタ
イヤ１は回転方向指定のトレッドパターンを有し、図
２、図６及び図９ではタイヤ１での回転方向を矢印Ｄに
て示す。なお図２、図６及び図９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、図６及び図９
の下方が接地の踏込み側であり上方が蹴出し側となる。
なお図示は省略したが回転方向指定のトレッドパターン
を有するタイヤ１に限定するものではない。

【００２６】ここでＪＡＴＭＡ規格が定義するトレッド
部４の接地幅Ｗｃ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Ｗｃを図２、
図６及び図９に示す。ここでタイヤ赤道面Ｅを含みタイ
ヤ回転軸（図示省略）方向に接地幅Ｗｃの３０％幅をも
つ領域を中央領域Ｒｃと定め、その両側領域をショルダ
領域Ｒｓと定め、トレッドゴム８を３領域に分ける。図
１ではタイヤ１を適用リム（図示省略）に組み付け、こ
れに前に述べた最大負荷能力に対応する空気圧を充てん
したとしたものとして中央領域Ｒｃに相当する領域Ｒｃ
Ｕを示した。最後尾の符号Ｕは無荷重状態を意味し、以
下同じである。

【００２７】まず図２〜図５を参照して、中央領域Ｒｃ
の少なくとも一部領域Ａ（図２の例は一部領域）に、最
大負荷能力に対応する空気圧を充てんしたタイヤ１のト
レッドゴム表面８ｔからの段下がり部９を設けるものと
し、段下がり部９の幅Ａの接地幅Ｗｃに対する比Ａ／Ｗ
ｃの値は０．０５以上とする。比Ａ／Ｗｃの値の上限は
言うまでもなく０．３である。

【００２８】図３に示す段下がり部９は図２に示すよう
に中央領域Ｒｃに配置した２本の中央溝１１に挟まれる
全領域幅ＡＵにわたり設けた例（中央溝１１に沿う一方
側で該溝１１に連結させて設けた例）、図４に示す段下
がり部９は２本の中央溝１１に代わり図９に例示する中
央溝１３の両側に設けた例（中央溝１３に沿う両方側で
該溝１３に連結させて設けた例）であり、このときの段
下がり部９の幅ＡＵは中央溝１３を跨ぐ幅とする。そし
て図５に示す段下がり部９は溝が存在しない部位のトレ
ッドゴム８に設けた例である。

【００２９】これら段下がり部９は、図２に示すよう
に、タイヤ赤道面Ｅに沿う向きの接地長さ方向での両端
部が、段下がり部９に隣り合うトレッドゴム８の表面の
接地長さより短い接地長さを有する。換言すれば段下が
り部９はタイヤ１の最大負荷能力の７０％に相当する荷
重Ｗの負荷の下で路面（平板）と必ず接触するものとす
る一方、接地長さ方向での両端部長さが隣り合うトレッ
ドゴム８の表面の接地長さより短いので、タイヤの荷重
Ｗ負荷転動の下で路面との間で必ず擦れ合い接触する。
この擦れ合い接触はタイヤ１の進行方向（転動方向）と
は逆向きの力、すなわちタイヤ１に対し制動力をもたら
す。換言すれば段下がり部９は制動力発生領域となる。

【００３０】なぜならトレッドゴム８の溝１１〜１６を
除く陸部の一部に段下がり部９が存在すると、段下がり
部９はそのタイヤ半径が残余陸部のタイヤ半径より小さ
く、従って動的負荷半径（規格による）が小さいので、
転動距離も段下がり部５を除く残余陸部のそれに比しよ
り短くなる性質、すなわち（残余陸部の転動距離）−
（段下がり部９の転動距離）＝ΔＤｉ（プラス値）とな
る性質を有し、しかもタイヤ１の転動距離は残余陸部が
支配するので、結局段下がり部９は路面との間で引きず
られ擦れ合い接触し、進行方向と逆方向の制動力をタイ
ヤ１に作用させるからである。

【００３１】この点で段下がり部９は先に述べた空気圧
充てんタイヤ１への荷重Ｗの負荷の下で必ず路面と接触
する部分を有することが重要であり、この意味合いで段
下がり部９は段下がり陸部を形成するものである。

【００３２】次に図６〜図８を参照して、中央領域Ｒｃ
の少なくとも一部領域（図６の例は一部領域）にタイヤ
１の回転軸方向に延びる複数本の細溝１０又は複数本の
サイプ１０又は複数本の細溝１０と複数本のサイプ１０
との混在のいずれかを配設する。これら複数本の細溝１
０、複数本のサイプ１０、複数本の細溝１０と複数本の
サイプ１０のいずれかを備える領域のタイヤ１の回転軸
方向幅Ｂの接地幅Ｗｃに対する比Ｂ／Ｗｃの値は０．０
５以上とする。比Ｂ／Ｗｃの値の上限は言うまでもなく
０．３である。図６では細溝１０の例を示し、以下この
細溝１０を代表として説明する。

【００３３】図７に示す細溝１０は、図６に示すように
中央領域Ｒｃに配置した２本の中央溝１１に挟まれる全
領域幅ＢＵにわたり設けた例（各中央溝１１の一方側で
該溝１１に連結開口させて設けた例）、そして図８に示
す幅ＢＵをもつ細溝１０は溝が存在しない部位のトレッ
ドゴム８に設けた例である。図６〜図８に示す細溝１０
は互いに隣り合う細溝１０により陸部をトレッド周方向
に分断した陸部９ａを形成する。

【００３４】次に図９及び図１０を参照して、細溝１０
はタイヤ赤道面Ｅ上の１本の直状の中央溝１３に連結開
口して該溝１３の両側に張り出す配置になり、この場合
の細溝１０を備える領域幅Ｂは図９に示すようにタイヤ
回転軸方向両端間の距離である。図示例の細溝１０はタ
イヤ回転軸方向に揃う配置になるが、互い違いの配置と
することもできる。いずれの場合も領域幅Ｂ内の細溝１
０による分断陸部９ａは中央溝１３の両側に位置するこ
とになる。

【００３５】以上述べた領域幅Ｂに細溝１０を設けるこ
とにより、先に述べた空気圧を充てんしたタイヤ１の荷
重Ｗ負荷転動下で、接地時に細溝１０が閉じることによ
り実質上分断陸部９ａの周長が短くなり転動速度が低下
することから領域幅Ｂは制動力発生領域として働き、タ
イヤ１に制動力を作用させる。しかしより大きな制動力
を発生させるためには、図１１、図１２に基づき以下述
べるような手段を細溝１０に施すのが有効である。

【００３６】図１１は、先に述べた空気圧充てんタイヤ
１の無荷重におけるトレッド部４の領域幅Ｂにおける一
部断面図であり、図１１において、細溝１０の切り込み
縁を通るトレッドゴム表面８ｔの法線ＶＬを含む面に対
し細溝１０を傾斜角度αで傾斜させ、かつ細溝１０の傾
斜方向は細溝１０の切り込み底１０ｂからトレッドゴム
表面８ｔに向けタイヤ回転方向Ｄと同じ方向とする。こ
のときは回転方向指定のトレッドパターンを有するタイ
ヤ１が適合する。

【００３７】図１２は、図１１に示す傾斜角度αをもつ
細溝１０が形成する分断陸部９ａそれぞれが、分断陸部
９ａの分断に沿う鈍角側縁に面取り部Ｙ（丸にて囲んだ
部分）を有することを示し、図示例の面取り部Ｙは断面
が半径ｒの円弧になり、その他図示は省略したが断面が
直線である場合、複数曲率半径の円弧からなる複合曲線
である場合及び曲線と直線との複合曲線である場合のい
ずれもが適合する。この面取り部Ｙは細溝１０の傾斜角
度α＝０°の場合でも設けることが可能で、そのときは
タイヤの荷重Ｗの負荷転動時に後から接地する蹴出し側
分断陸部９ａの細溝１０縁に面取り部Ｙを設ける。以上
から明らかなように面取り部Ｙを設けるのは回転方向指
定のトレッドパターンを備えるタイヤ１である。

【００３８】図１３は、図１１に示すトレッド部４の平
坦路面Ｓへの前記接地状態をあらわす説明図であり、図
１３において、タイヤ１への空気圧充てん荷重無負荷状
態での細溝１０（二点鎖線で示す）は、タイヤ１への荷
重Ｗの負荷により実線で示すように傾斜角度αの値が増
加するように、換言すれば分断陸部９ａの傾斜度合いが
増加するように倒れ込み変形しようとする。

【００３９】しかしこの場合も部分荷重ΔＷ（ΣΔＷ＝
Ｗ）が作用する各分断陸部９ａのトレッドゴム表面８ｔ
は接地面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。この抑制は接地面Ｓに対し鈍角をな
す細溝壁面の溝縁１０ｅ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９ａにもたらされ、
せん断力Ｓｂの方向は図１３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。結局各分断陸部９ａの
合計せん断力ΣＳｂはタイヤ１に対する制動力となり、
領域幅Ｂ内のトレッドゴム８は制動力発生領域となる。

【００４０】図１４は、図１２に示すトレッド部４の平
坦路面Ｓへの前記接地状態をあらわす説明図であり、図
１４において、トレッド部４の分断陸部９ａ（二点鎖線
で示す）はタイヤ１への負荷荷重Ｗがもたらす接地圧に
より実線で示すような潰れ変形を生じる。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Ｓ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
９ａの細溝１０の溝縁部において特に顕著である。

【００４１】しかし部分荷重ΔＷ（ΣΔＷ＝Ｗ）が作用
する各分断陸部９ａのトレッドゴム表面８ｔは接地面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細溝１
０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Ｓcrが分断陸部９ａに働く。

【００４２】しかしトレッド部４の接地状態で、分断陸
部９ａの鈍角をなす一方の細溝壁面の溝縁にのみ面取り
部Ｙを有し、他方の細溝壁面の溝縁が鋭角部を有する場
合は、面取り部Ｙのゴム潰れ反力が鋭角部のゴム潰れ反
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、面取り部Ｙ側の破線矢印で示すせん断力Ｓcrが
鋭角部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９ａ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を発生する。このせ
ん断力は細溝１０の傾斜角度α＝０°の場合でもやや小
さくなるが発生する。このせん断力もまた制動力として
タイヤ１に作用し、結局この種の制動力と細溝１０に傾
斜角度αを付すことによる制動力との和として領域幅Ｂ
内にトレッドゴム８の制動力発生領域が形成されること
になる。

【００４３】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１８、図１９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２０に示す。

【００４４】図２０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２０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２
１に示す。図２０、図２１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２０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２１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。

【００４５】上述したトレッド部４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Ｆ
ｙ（図１８、図１９参照）が作用するのも同様である
が、傾斜路面Ｉ_S 走行タイヤ１には、図２に示すフット
プリント最外側縁取りを連ねる線図である図１５及び図
６、図９それぞれに示すフットプリント最外側縁取りを
連ねる線図である図１６を参照して、段下がり部９の領
域幅Ａのトレッドゴム８に発生する制動力Ｆxb、細溝１
０の領域幅Ｂのトレッドゴム８に発生する制動力Ｆxbそ
れぞれが作用し、これら制動力Ｆxbは、図１５、１６に
示す線図の図形の重心（図心）を通りタイヤ１の半径方
向に延びる軸Ｚ周りに矢印の向きの復元モーメントＭｚ
を生起させる点においてタイヤ１は従来タイヤ２０と著
しく異なる。

【００４６】この復元モーメント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。

【００４７】ここに中央領域Ｒｃの範囲を定めるための
前記空気圧、前記荷重Ｗの条件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り、中央領域Ｒｃの
幅を接地幅Ｗｃの３０％としたのは、中央領域Ｒｃが接
地幅Ｗｃの３０％を超えるとタイヤが傾斜面を転動する
とき、図１５、１６を参照して、中央領域Ｒｃも片接地
状態を呈する結果、中央領域Ｒｃから発生する制動力Ｆ
xbの着力点がタイヤ赤道線Ｅに対し登り勾配側に距離を
もつようになり、復元モーメントＭｚを減殺することに
なる理由に基づく。また領域幅Ａ、Ｂの接地幅Ｗｃに対
する比Ａ／Ｗｃの値及び比Ｂ／Ｗｃの値をそれぞれ０．
０５以上としたのは、０．０５未満では十分な制動力Ｆ
xbを得ることができないからである。比Ａ／Ｗｃの値及
び比Ｂ／Ｗｃの値それぞれの上限値は０．３であること
は勿論である。

【００４８】また段下がり部９とそれに最も近いトレッ
ドゴム表面８ｔとの間の段差量δ（図３〜図５参照）は
実用上０．１〜１．０ｍｍの範囲内が適合し、段差量δ
が０．１ｍｍ未満では十分な制動力Ｆxbを得ることがで
きず、また１．０ｍｍを超えると段下がり部９の十分な
接地を得ることができずさらに接地すらしなくなるの
で、いずれも不可である。この段差量δの測定は、図３
〜図５を参照して、段下がり部９に最も近いトレッドゴ
ム表面８ｔの輪郭曲線の曲率半径Ｒ₁ 、Ｒ₂ のうち最も
大きな曲率半径をもつ円弧で内挿した、タイヤ１の半径
方向外側に向け凸をなす１個の曲率半径Ｒをもつ仮想曲
線（図では２点鎖線で示す）と段下がり部表面輪郭線と
の間の距離による。

【００４９】また面取り部Ｙの曲率半径ｒ及び細溝１０
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９ａ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

【００５０】法線ＶＬを含む面に対する細溝１０の傾斜
角度αは０°でも制動力Ｆxbを発生させることができ、
この制動力Ｆxbによる復元モーメントＭｚをタイヤ１に
作用させることができるが、より大きな制動力Ｆxbと復
元モーメントＭｚとを得るには細溝１０の傾斜角度αを
３°以上とするのが有効である。傾斜角度αの値が大き
い程良好な結果を得ることができる反面、値が大き過ぎ
るとタイヤ製造時の加硫成形工程における釜抜け性に問
題が生じるので、上限は３０°に止めるのが良い。

【００５１】さらに段下がり部９及び細溝１０をタイヤ
１の回転軸方向へ互いに離隔させ複数箇所設けることが
できるが、そのときは一例として図４、図９、１０に示
すようにトレッド周方向溝１３を介して設けるのが良
い。それは複数の段下がり部９又は細溝１０に挟まれる
トレッドゴム表面８ｔには駆動方向のせん断力が発生
し、これが制動力Ｆxbを減殺するので、この不具合を回
避するためである。なお制動力Ｆxb発生源領域Ａ、Ｂ
は、タイヤの車両への装着姿勢で外側乃至内側が任意で
あるタイヤ１の場合はタイヤ赤道面Ｅの両側に等分に振
り分けるのが好ましく（図１〜図１０に示したもの）、
外側指定乃至内側指定タイヤ１の場合は中央領域Ｒｃの
範囲内でタイヤ赤道面Ｅから偏らせ、成るべく傾斜路面
Ｉｓでのトレッド部４の接地図形の重心からの距離を長
くするのが得策である。

【００５２】以上述べたところを要約すれば、トレッド
部４の中央領域Ｒｃの少なくとも一部領域Ａ、Ｂのトレ
ッドゴム８に制動力Ｆxb発生源領域を形成することによ
り、登り勾配の傾斜路面Ｉｓを転動するタイヤ１に横力
Ｆｙを減殺する復元モーメントＭｚを作用させることが
でき、これにより登り勾配傾斜路面Ｉｓを安定して走行
することができ、凹部形成路面での直進走行安定性に優
れるタイヤ１を得ることができるということである。

【００５３】

【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。
トレッド部４の接地幅Ｗｃは１８７ｍｍ、中央領域Ｒｃ
の幅は５５ｍｍである。

【００５４】実施例１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、段下がり
部９の領域幅Ａ＝２０ｍｍとし、実施例２のタイヤ１
は、図６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、領域幅Ｂ＝２０ｍｍとし、図１１に示す傾
斜細溝１０を有し、その溝幅は１．０ｍｍであり、傾斜
角度α＝１０°とし、実施例３のタイヤ１は、図６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、
領域幅Ｂ＝２０ｍｍとし、図１２に示す傾斜細溝１０を
有し、その溝幅は１．０ｍｍであり、傾斜角度α＝１０
°とし、面取り部Ｙの断面はｒ＝２．０ｍｍとし、実施
例４のタイヤ１は、図９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、図１０に示す中央溝１３と
細溝１０とを備え、中央溝１３の幅は１１．６ｍｍ、そ
の両側の細溝１０の長さ＝１０ｍｍ×２とし、細溝１０
の溝幅＝１．０ｍｍとした。

【００５５】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
状であり、接地幅Ｗｃはこれより求めた。

【００５６】実施例１〜４のタイヤ１に対し、図１７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、領域幅Ａ（段下がり部９）及び領域幅Ｂ（細溝１
０）を有していない他は全て実施例１〜４に合わせた比
較例タイヤを準備し、実施例１〜４及び比較例のグルー
プにつき、諸元を含む段下がり部９の有無、諸元を含む
細溝１０の有無、諸元を含む面取り部Ｙの有無及び対応
フットプリント図面番号を表１に示す。

【００５７】

【表１】

【００５８】実施例１〜４のタイヤ１及び比較例のタイ
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
は比較例を１００とする指数にてあらわすものとした。
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
ワンダリング現象発現度合い、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
結果を表の右側に示す。

【００５９】表１に示すテスト結果から、実施例１〜４
のタイヤがいずれも比較例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、実施例１〜４のタイヤそれぞれを詳細に
比較すれば、キャンバースラストＦｃ低減及び直進走行
安定性向上について、細溝１０の傾斜効果が大きく、分
断陸部９ａ面取り部Ｙの効果はさらに一層大きく、これ
らに加え領域幅Ｂに中央溝１３を設ける効果が最良であ
ることがわかる。

【００６０】

【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III − III線に沿うトレッド部の要
部断面拡大図である。

【図４】図３に示す要部とは別の要部の断面拡大図であ
る。

【図５】図３及び図４に示す要部と異なる要部の断面拡
大図である。

【図６】図２〜図５に示すトレッド部と異なるトレッド
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７】図６に示すVII − VII線に沿うトレッド部の要
部断面拡大図である。

【図８】図７に示す要部とは別の要部の断面拡大図であ
る。

【図９】図６に示すトレッド部の変形実施形態例のトレ
ッド部のフットプリントによる接地形状転写図である。

【図１０】図９に示すX − X線に沿うトレッド部の要部
断面拡大図である。

【図１１】図６及び図９に示す接地形状を有するトレッ
ド部のタイヤ赤道面と平行な平面による要部の一部断面
図である。

【図１２】図１１に示す要部の変形要部の一部断面図で
ある。

【図１３】図１１に示すトレッド部の平坦路面への接地
状態の説明図である。

【図１４】図１２に示すトレッド部の平坦路面への接地
状態の説明図である。

【図１５】傾斜路面走行タイヤの図２に示すフットプリ
ント最外側縁取り線図である。

【図１６】傾斜路面走行タイヤの図１５、図１６に示す
フットプリント最外側縁取り線図である。

【図１７】従来タイヤのトレッド部のフットプリントに
よる接地形状転写図である。

【図１８】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１９】図８に示すタイヤの断面図である。

【図２０】図１８及び図１９に示すタイヤをキャンバー
角度１０°で平板にを押圧したトレッド部のフットプリ
ントの接地部縁取り図である。

【図２１】図２０に示すタイヤを平板へ垂直に押圧した
トレッド部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 ８ｔ トレッドゴム表面 ９ 段下がり部 ９ａ 分断陸部 １０ 細溝 １０ｂ 細溝の切り込み底 １１、１３ トレッド周方向中央溝 １２ トレッド周方向側方溝 １４、１６ 傾斜溝 １５ 傾斜枝溝 Ｅ タイヤ赤道面 Ｗｃ 接地幅 Ｒｃ 中央領域 Ｒｓ ショルダ領域 Ｄ タイヤ回転方向 δ 段下がり部の段差量 Ｙ 面取り部 ＶＬ 垂線 α 細溝の垂線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 Ｆxb タイヤへの制動力 Ｚ 図形の重心を通るタイヤ半径方向軸 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、トレッド部の最外側にトレッ
   ドゴム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、 トレッド部のトレッドゴムを、タイヤ赤道面を含み接地
   幅（Ｗｃ）の３０％幅をタイヤ回転軸方向にもつ中央領
   域と、その両側のショルダ領域との３領域に分けた、そ
   の中央領域の少なくとも一部領域に、タイヤの転動下で
   路面との間で擦れ合い接触する、非接地域では周囲トレ
   ッドゴム表面からの段下がり部を有し、かつ上記トレッ
   ド部の接地状態における上記段下がり部のタイヤ回転軸
   方向幅（Ａ）の上記接地幅（Ｗｃ）に対する比（Ａ／Ｗ
   ｃ）の値が０．０５以上であ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】 前記最大負荷能力に対応する空気圧を充
   てんした無荷重のタイヤにおける上記段下がり部とそれ
   に最も近いトレッドゴム表面との間の段差量が０．１〜
   １．０ｍｍの範囲内にある請求項１に記載したタイヤ。
3. 【請求項３】 前記トレッドゴムの中央領域にトレッド
   周方向溝を備え、該溝に沿う少なくとも一方側で該溝に
   連結する段下がり部を有する請求項１〜３に記載したタ
   イヤ。
4. 【請求項４】 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、 トレッド部のトレッドゴムを、タイヤ赤道面を含み接地
   幅（Ｗｃ）の３０％幅をタイヤ回転軸方向に有する中央
   領域と、その両側のショルダ領域との３領域に分けた、
   その中央領域の少なくとも一部領域が、タイヤの回転軸
   方向に延びる複数本の細溝及びサイプの少なくとも一方
   を備え、 かつ上記複数本の細溝及びサイプの少なくとも一方を備
   える領域のタイヤ回転軸方向幅（Ｂ）の上記接地幅（Ｗ
   ｃ）に対する比（Ｂ／Ｗｃ）の値が０．０５以上である
   ことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
5. 【請求項５】 トレッド部に回転方向指定のトレッドパ
   ターンを有し、タイヤへの無荷重の下で、上記複数本の
   細溝及びサイプの少なくとも一方は、その切込み縁を通
   るトレッドゴム表面の法線を含む面に対し３°以上の角
   度で傾斜させ、その傾斜をそれぞれ切込み底からトレッ
   ドゴム表面に向けタイヤの回転方向と同じ方向として成
   る請求項４に記載したタイヤ。
6. 【請求項６】 上記複数本の細溝及びサイプの少なくと
   も一方に直交する平面による断面にて、細溝及びサイプ
   の少なくとも一方が分断するトレッドゴム陸部の該分断
   に沿う鈍角側縁が面取り部を有する請求項５に記載した
   タイヤ。
7. 【請求項７】 前記トレッドゴムの中央領域にトレッド
   周方向溝を備え、該溝に沿う少なくとも一方側で該溝に
   連結開口する上記複数本の細溝及びサイプの少なくとも
   一方を有する請求項４〜６に記載したタイヤ。