WO2012066725A1 - 乗用車用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

乗用車用空気入りラジアルタイヤ Download PDF

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WO2012066725A1
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tread
groove
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end side
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慎太郎 畠中
勲 桑山
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株式会社ブリヂストン
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Definitions

  • the present invention relates to pneumatic radial tires for passenger cars, in particular, pneumatic tires for passenger cars that can improve fuel economy and comfort when mounted on electric vehicle tires, and further improve cornering power and wear resistance.
  • pneumatic radial tires for passenger cars that can improve fuel economy and comfort when mounted on electric vehicle tires, and further improve cornering power and wear resistance.
  • a tire to which a radial carcass is applied has excellent uneven wear resistance because the rigidity of the tire crown is higher than that of a bias tire.
  • the crown portion has high rigidity and the propagation of movement between the tire constituent members is suppressed, the rolling resistance is reduced. For this reason, it is characterized by good fuel efficiency and high cornering power.
  • the ground contact area of the tire can be increased and the cornering power can be increased.
  • An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and both the air resistance value (Cd value) of a tire-equipped vehicle and the rolling resistance value (RR value) of a tire are low.
  • the object is to secure space and improve the cornering power and wear resistance of such tires for electric vehicles.
  • the inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, it has been found that in radial tires, regulating the cross-sectional width W and the outer diameter L of the tire under an appropriate ratio is extremely effective in improving fuel efficiency and comfort. Further, the inventors have made extensive studies to improve the tire cornering power and wear resistance of the radial tire regulated under the above ratio. It was found that it is important to suppress the floating of the contact surface in the vicinity of the midpoint (so-called 1/4 point) of the tread half-width.
  • the inventors have repeatedly investigated a method for suppressing the floating of the ground contact surface, and, along with the above-mentioned regulation of the ratio, a lateral groove that extends in the tread width direction and stays in the land portion at an appropriate position on the tread surface. It has been found that the bending deformation of the belt can be suppressed by providing this, thereby suppressing the lifting of the ground contact surface and improving the cornering power and wear resistance of the tire.
  • a pneumatic radial tire for a passenger car including a carcass and a tread made of a ply of a radial arrangement code straddling a toroidal shape between a pair of bead portions,
  • the ratio W / L of the tire cross-sectional width W and outer diameter L is 0.24 or less, At least one half of the tread tread with the tire equatorial plane as a boundary is adjacent to the tread end, and the tread width direction distance from the tread end is at least 25% of the tread width TW.
  • a tread end side main groove extending in the direction, One of the land portions adjacent to the tread end side main groove defined by the tread end side main groove and the tread end, extends in the tread width direction from the tread end side main groove, and stays in the adjacent land portion.
  • a pneumatic radial tire for a passenger car having at least one lateral groove.
  • At least one of the auxiliary land and the tread end side main groove that extends in the tread width direction and communicates with the auxiliary land and the sub land portion defined by the tread end side main groove and the auxiliary groove.
  • both the air resistance value (Cd value) of the vehicle and the rolling resistance value (RR value) of the tire are reduced, and it is excellent in low fuel consumption and habitability of the vehicle. It is possible to provide a pneumatic radial tire for a passenger car that has excellent wear resistance.
  • FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional width W and an outer diameter L of a tire.
  • (a) It is a figure which shows the vehicle equipped with the tire which diameter-expanded and narrowed of this invention.
  • (b) It is a figure which shows the vehicle equipped with the conventional tire.
  • (a) It is a schematic sectional drawing of the radial tire used for the test of this invention.
  • (b) It is width direction sectional drawing of the tire concerning one Embodiment of this invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a ratio W / L of a tire cross-sectional width W to an outer diameter L, a vehicle air resistance value (Cd value), and a tire rolling resistance value (RR value).
  • (a) and (b) are schematic development views of a tread surface of a tire according to an embodiment of the present invention. It is a figure for demonstrating the effect of this invention.
  • (a) and (b) are schematic development views of a tread surface of a tire according to another embodiment of the present invention. It is a tire width direction schematic sectional drawing for showing the shape of the outermost land part at the time of vehicles wearing.
  • (a) to (d) are schematic development views of a tread surface of a tire according to an embodiment of the present invention. It is a general
  • the inventor has found that the above-mentioned problems can be solved by the properties unique to the radial tire.
  • the radial tire has a smaller tread deformation than the bias tire, paying attention to the outer diameter L of the radial tire shown in FIG. It was found that the rolling resistance value can be reduced in the case of the same air pressure.
  • the diameter of the radial tire increases to increase the wheel axle and expand the space under the floor. It has also been found that it is possible to secure the space for the trunk of the vehicle and the installation space for the drive parts.
  • both narrowing and increasing the diameter of the tire have an effect of securing the vehicle space, but the rolling resistance value is in a trade-off relationship. Further, the air resistance value of the vehicle can be reduced by narrowing the tire.
  • the inventor has intensively studied the air resistance value and the rolling resistance value in order to improve these characteristics over the conventional radial tire by optimizing the balance between the tire cross-sectional width and the tire outer diameter.
  • the inventor pays attention to the ratio W / L between the tire cross-sectional width W and the tire outer diameter L, and attaches tires of various tire sizes including those outside the standard to the vehicle, and the air resistance value and rolling resistance.
  • a test to measure the value was conducted, and the condition of the ratio W / L was derived that both of these characteristics exceeded that of the conventional radial tire.
  • the test results that led to deriving the preferred range of the ratio W / L will be described in detail.
  • FIG. 3 (a) is a schematic cross-sectional view in the tire width direction of the radial tire used in the above test.
  • FIG. 3 (a) shows only one half of the tire equator CL as a boundary, and the other half is not shown because it has the same structure.
  • a passenger car equipped with a carcass 2 laid across a toroidal shape between a pair of bead cores 1 (only one side in FIG. 3 (a)) and arranged radially.
  • a number of pneumatic radial tires were manufactured for various tire sizes.
  • the carcass 2 is composed of organic fibers, and a plurality of belts 3 and treads 4 in the illustrated example on the outer side in the tire radial direction of the crown portion of the carcass 2 are sequentially arranged.
  • the two belt layers in the illustrated example are inclined belt layers that are inclined at an angle of 20 to 40 ° with respect to the tire equatorial plane CL, and are arranged so that the belt cords intersect between the layers.
  • a belt reinforcing layer 5 made of a rubberized layer of cords extending along the tire equatorial plane CL is disposed outside the belt layer in the tire radial direction.
  • the tread 4 is provided with at least one main groove 6 extending in the tire circumferential direction, in the illustrated example, on the entire tread.
  • tire sizes tire sizes other than these standards are included, without being bound by conventional standards such as JATMA (Japanese tire standards), TRA (American tire standards), ETRTO (European tire standards), etc. And studied extensively. Based on the tire structure described above, a large number of tires having various cross-sectional widths and outer diameters were manufactured.
  • a tire with a tire size of 175 / 65R15 having a structure in accordance with the above-mentioned custom was prepared. Tires of this tire size are used in most general-purpose vehicles and are most suitable for comparing tire performance.
  • the specifications of each tire are shown in Table 1.
  • the tire size radial tire having a ratio W / L of the tire cross-sectional width W to the tire outer diameter L of 0.24 or less is a conventional tire of tire size 175 / 65R15. It was found that both the air resistance value and the rolling resistance value were reduced from the tire.
  • test tires As shown in Table 1 and Table 3, in the test tires with a ratio W / L of 0.28 or 0.31, there were test tires in which at least one of fuel economy and comfortability was lower than that of the conventional tire, respectively. It can be seen that the test tires 1 to 7 having a ratio W / L of 0.24 or less are both better in fuel efficiency and comfort than conventional tires. In this way, the inventor, in the pneumatic radial tire for passenger cars, by making the ratio W / L 0.24 or less, the air resistance value of the vehicle and the rolling resistance value of the tire are improved while improving the comfort of the vehicle. It has been found that the fuel efficiency can be improved by reducing both of the above.
  • cornering power and wear resistance were evaluated for the above-described test tires 3 and 4 having the structure shown in FIG.
  • the evaluation method for each test is as follows.
  • ⁇ Cornering power> In a flat belt cornering tester, measurement was performed at an internal pressure of 220 kPa, a load of 3.5 kN, and a speed of 100 km / h.
  • the cornering power was evaluated by an index with the cornering power of a conventional tire as 100. The larger the index, the greater the cornering power.
  • the inventor has earnestly investigated the cause of the deterioration of the tire performance.
  • radial tires with a ratio W / L of 0.24 or less have a narrow cross-sectional width of the tire, which increases the input (pressure) from the road surface, compresses the belt, and the outer half of the tread tread when wearing the vehicle. It has been found that this phenomenon is caused by the phenomenon that the ground contact surface rises, that is, the so-called buckling phenomenon is likely to occur near the midpoint (so-called 1/4 point) of the tread half width.
  • the rigidity of the circumferential groove portion is reduced, and thus the buckling phenomenon occurs in the vicinity of the circumferential groove.
  • the inventor applies a width direction groove extending in the tread width direction and staying in the land portion on the second land portion from the vehicle outer side when the tread is mounted on the vehicle, thereby applying to the vehicle mounting outside of the land portion.
  • the present inventors have obtained new knowledge that the compressive stress is dispersed and the rigidity against the tensile stress inside the vehicle mounted on the land portion is maintained, thereby suppressing belt deformation and buckling.
  • the tread pattern of the tire of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
  • FIGS. 3 (a) and 3 (b) are cross-sectional views in the width direction showing the tire of the present invention.
  • the tire of the present invention is provided with a belt 3 and a tread in order on the radially outer side of the carcass 2 straddling a toroidal shape on a bead core 1 embedded in a pair of bead portions.
  • . 5 (a) and 5 (b) are tread development views schematically showing the tread surface of the tire of the present invention shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), respectively.
  • the tire of the present invention has one or more main grooves in at least one half of the tread tread surface 7 with the tire equatorial plane CL as a boundary. .
  • the entire tread tread surface 7 has three main grooves 8a, 8b, 8c, and in the example shown in FIG. 5 (b), the tread tread surface 7 has two main grooves. Grooves 8a and 8c are provided.
  • “having one half” means that the one half has the entire main groove, and part of the main groove is the other half. It does not include the case where it straddles.
  • the tread end TE at least one side of the tread tread surface 7 in the tread width direction, on both sides in the example shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the tread end TE and the main adjacent to the tread end TE.
  • the grooves 8a and 8c are separated by a distance of 25% or more of the tread width TW (mm) in the tread width direction. That is, when the width in the tread width direction of the tread end side land portion 9 defined by the tread end TE and the main grooves 8a and 8c adjacent to the tread end TE is A (mm), A / TW ⁇ 0.25 The relationship is satisfied.
  • the main groove adjacent to the tread end TE is a main groove closest to the tread end TE, which is separated from the tread end TE by a distance of 25% or more of the tread width TW (mm) in the tread width direction.
  • the groove depth is 5 mm or more.
  • the tread end TE side on one side of the tread surface 7 The second land portion 9a has at least one lateral groove 10 extending in the tread width direction from the tread end side main groove 8a and staying in the land portion 9a in the illustrated range.
  • the lateral groove 10 is not inclined with respect to the tread width direction in the illustrated example, it may extend at an angle of 30 ° or less toward the stepping side or the kicking side when the vehicle is mounted.
  • the function and effect of the present invention when the tire of the present invention is mounted on the vehicle such that the side provided with the lateral groove 10 in the tread width direction is the vehicle outer side will be described.
  • FIG. 6 (a) is a diagram schematically showing the state of the vehicle-mounted outermost main groove 8a and the second land portion 9a from the vehicle-mounted outer side when a lateral force is generated in the tire of the present invention.
  • the rigidity in the vicinity of the outermost main groove 8a decreases, and therefore, the vicinity of the outermost main groove 8a is greatly affected by the input from the road surface during cornering.
  • the land portion 9a receives a compressive stress on the outer side of the vehicle and receives a tensile stress on the inner side of the vehicle, and the tread rubber is deformed and the belt is deformed by these stresses. As a result, the ground contact surface is lifted (in FIG.
  • the tire of the present invention has a lateral groove 10 extending in the tread width direction from the outermost main groove 8a and staying in the land part 9a in the land part 9a. Since the lateral groove 10 is closed by the compressive stress on the vehicle mounting outside in the portion 9a, the lateral groove 10 is not mounted as shown in FIG. 6 (a) or the horizontal groove is mounted in the vehicle as shown in FIG. 6 (c). Compared to the case where the outer surface does not extend to the outside, deformation of the tread and the belt due to compressive stress is suppressed. Further, as shown in FIG.
  • the tire according to the present invention has the lateral groove 10 staying in the land portion 9a, so that the lateral groove extends to the inside of the vehicle as shown in FIGS. 6 (c) and 6 (d).
  • the rigidity against the tensile stress inside the vehicle is increased, thereby suppressing the deformation of the tread and the belt.
  • the tire of the present invention satisfies the relationship of A / TW ⁇ 0.25 in at least one half of the tread. Therefore, the tire satisfying the relationship is mounted on the vehicle so that it is outside the vehicle. It is suitable for increasing the area of the land part on the outermost side of the vehicle and exhibiting cornering power.
  • the lateral groove 10 only needs to be provided in one half of the tread width direction, and the above effect can be obtained by attaching the half of the lateral groove 10 to the tire so that it is outside when the tire is attached. can get.
  • the contact length in the circumferential direction of the tire is E (mm)
  • the interval is equal to or greater than E / 4 (mm)
  • the rigidity of the land portion 9a can be ensured, and the cornering power and wear resistance are further improved.
  • the land portion 9a adjacent to the tread end side land portion 9 preferably does not have a dividing groove for dividing the adjacent land portion 9a in the circumferential direction. That is, the land portion 9a is preferably not a block pattern. This is because the rigidity can be ensured.
  • the interval between the lateral grooves is defined by the distance between the intersections of the lateral groove 10 and the vehicle mounting outermost main groove 8a.
  • the lateral grooves 10 are preferably arranged at equal intervals in the tread circumferential direction.
  • interval shall mean the space
  • the circumferential interval is preferably E / 2 or less. This is because there is no effect unless there is at least one lateral groove 10 in the grounding region regardless of the grounding timing.
  • the circumferential interval may change in the tread circumferential direction. In this case, it is preferable to change in the range of E / 4 or more and E / 2 or less.
  • the contact length refers to the length on the tire center line that has the maximum circumferential length on the contact surface between the tire and the road surface.
  • the “landing surface” refers to the tire when the tire is installed in the rim, filled with the internal pressure specified for each vehicle on which the tire is mounted, and loaded with the maximum load specified for each vehicle on which the tire is mounted. The surface that the road surface comes into contact with.
  • maximum load defined for each vehicle to be mounted means the load applied to the tire with the highest load among the four wheels when the maximum number of passengers is assumed.
  • the width in the tread width direction of the land portion 9a is B (mm)
  • the length C (mm) that the lateral groove 10 extends in the tread width direction is: B / 3 ⁇ C ⁇ 2B / 3 It is preferable to satisfy. Because, by securing a length of B / 3 or more, the above-mentioned compressive stress can be sufficiently absorbed by the deformation that the lateral groove closes, and the bending deformation of the tread and the belt can be further suppressed. On the other hand, by setting the length to 2B / 3 or less, sufficient rigidity against the above-described tensile stress can be secured, and bending deformation of the tread and the belt can be further suppressed.
  • C (mm) is defined as the length when the horizontal groove 10 is projected onto a line parallel to the tread width direction when the horizontal groove 10 is inclined with respect to the tread width direction.
  • B (mm) is the distance in the width direction between the tread end side main groove and the main groove arranged adjacent to the tread end side main groove on the inner side in the tire width direction. As shown in FIG. 5 (b), when only one groove (two in total) is disposed in the tread half, the tread end side main groove of one tread half and the other tread half The distance in the tread width direction with the tread end side main groove of the tread.
  • the groove depth of the main grooves 8a, 8b, 8c is preferably 6 to 8 mm. This is because the hydro-browning speed can be suppressed by setting it to 6 mm or more. On the other hand, by setting it to 8 mm or less, it is possible to increase the shear rigidity in the width direction of the block and ensure cornering power. Because it can. Further, the groove depth of the lateral groove 10 is preferably 4 mm or more and the groove depth of the main groove or less. This is because the buckling can be suppressed by reducing the circumferential rigidity by setting it to 4 mm or more. On the other hand, the circumferential rigidity of the block is secured by setting it to the depth of the main groove or less.
  • the groove widths of the main grooves 8a, 8b, 8c and the lateral groove 10 can be determined in consideration of the negative rate of the tread pattern.
  • the groove width of the horizontal groove 10 may change in the extending direction of the horizontal groove 10
  • the groove depth of the horizontal groove 10 may change in the extending direction of the horizontal groove 10.
  • the tread end side land portion 9 has the auxiliary groove 11 extending in the tread circumferential direction.
  • the secondary land portion 12 defined by the auxiliary groove 11 and the main groove 8a adjacent to the auxiliary groove 11 is mainly susceptible to the lifting force from the road surface when a lateral force is generated, and the other land portions are grounded. This improves the cornering power and wear resistance.
  • FIGS. 8A to 8C are schematic cross-sectional views in the tread width direction showing the shape of the land portion 13 defined by the tread end TE and the auxiliary groove 11.
  • FIG. 8 (a) and 8 (b) the side wall 13a of the land portion 13 defined by the tread end TE and the auxiliary groove 11 has a shape that extends inward in the tread width direction in the depth direction of the groove. Preferably there is. This is because, as shown in FIG. 8 (c), the rigidity of the outermost land portion when the vehicle is mounted is increased and the cornering power is further improved as compared with the case where the side wall extends straight in the groove depth direction.
  • the groove depth h of the auxiliary groove 11 is preferably 2 to 3 mm. Because, by setting it to 2mm or more, it is possible to cause only the secondary land part to lift from the ground surface, and to suppress the lifting of other land parts, on the other hand, by setting it to 3mm or less, This is because the cornering power can be secured by securing the block rigidity of the secondary land portion.
  • the groove width of the auxiliary groove 11 can be set as appropriate in consideration of the groove widths of the main grooves 8a, 8b, 8c and the lateral groove 10 in order to set the negative rate of the tread pattern to a desired value.
  • the auxiliary groove 11 and the tread end side main groove extend in the tread width direction to the secondary land portion 12 defined by the tread end side main groove 8a and the auxiliary groove 11. It is preferable to provide at least one width-direction groove 14 that communicates with 8a, and within the range shown in the drawing, at intervals in the tread circumferential direction.
  • the secondary land that rises due to the lifting force is divided in the tread circumferential direction, so that only a part of the secondary land rises from the road surface, and the grounding performance of the other secondary land improves and the cornering power And abrasion resistance will improve more.
  • the groove depth of the width direction groove 14 is preferably 2 to 3 mm. This is because, by setting it to 2 mm or more, only the sub-land part can carry the lift from the ground contact surface and suppress the lift of the land part adjacent to the circumferential direction, but on the other hand, it should be 3 mm or less. This is because the cornering power can be secured by securing the block rigidity of the sub-land portion.
  • the groove width of the width direction groove 14 can be appropriately set in consideration of the groove widths of the main grooves 8a, 8b, 8c and the lateral grooves 10 in order to set the negative rate of the tread pattern to a desired value.
  • a plurality of the width direction grooves 14 are preferably arranged at intervals of E / 4 (mm) or more in the tread circumferential direction. This is because by setting the interval to be equal to or greater than E / 4 (mm), it is possible to secure the cornering power by securing the block rigidity in the circumferential direction of the secondary land portion.
  • the width direction grooves 14 are preferably provided at equal intervals in the tread circumferential direction so that the difference in rigidity in the tread circumferential direction does not increase.
  • the interval is preferably E / 2 or less. This is because there is no effect unless there is at least one lateral groove 10 in the grounding region regardless of the grounding timing.
  • the width direction groove 14 is provided with a phase shifted from the lateral groove 10 in the tire circumferential direction. That is, it is preferable that the width direction grooves 14 are arranged so as not to overlap the lateral grooves 10 when projected in the tire width direction.
  • the distance (phase difference) G (G1, G2, G3 in FIG.9 (b) (mm) in the tire circumferential direction between the width direction groove 14 and the lateral groove 10 is D / 3 ⁇ G ⁇ 2D / 3 It is preferable to set it as the range. This is because by setting D / 3 or more or 2D / 3 or less, the spacing between the lateral grooves 10 and the circumferential direction can be increased, and a sufficient pattern noise reduction effect can be obtained.
  • the tire of the present invention preferably has an air volume of 15000 cm 3 or more. This is because it is necessary to maintain the minimum load capacity of the tire as a passenger car that can be used on public roads.
  • Prototype tires with a structure were installed, mounted on the vehicle so that the side with the lateral groove extending in the tread width direction from the main groove on the tread end and staying in the adjacent land portion was on the outside of the vehicle, and tests to evaluate various performances of the tire were conducted. It was.
  • the specifications of each tire are shown in Tables 5 and 6, and the evaluation results are shown in Tables 7 and 8.
  • “N / A” in Tables 5 and 6 indicates that the test tires 3 and 4 have no auxiliary grooves and cannot be defined.
  • the tire weight is measured by measuring the weight of the tire.
  • the tire weight is represented by an index when the weight of the test tire 4 is 100, and the smaller the value, the smaller the weight. Further, in Table 8, it is represented by an index when the weight of the test tire 34 is 100, and a smaller numerical value indicates a smaller weight.
  • the other performance evaluation methods are as described above, and the cornering power, wear resistance, and fuel efficiency are expressed as indices when the test tire 4 is set to 100 in Table 7, all of which have large values. Is better.
  • the test tire 34 is expressed as an index when the tire is 100, and the larger the value, the better the performance.
  • the groove width of the central main groove among the three main grooves is 4.5 mm
  • the groove width of the two main grooves on both sides of the central main groove is 6.2 mm
  • the groove depth is 7mm.
  • the two main grooves have a common groove width of 6.2 mm and a groove depth of 7 mm.
  • the lateral groove has a common groove width of 10 mm and a groove depth of 5.5 mm.
  • the test tires having auxiliary grooves have a common groove depth of 2 mm.
  • test tires provided with the width direction grooves in the auxiliary land portion have a common groove width of 2 mm and a groove depth of 2 mm.
  • the main groove and the auxiliary groove extend in the tread circumferential direction, and the lateral groove provided in the land portion adjacent to the tread end side land portion and the width direction groove provided in the auxiliary land portion extend without inclining in the tread width direction.
  • “lateral groove interval” in Table 1 means an interval in the tread circumferential direction between the horizontal grooves provided in the second land portion from the outside of the vehicle.
  • the tire tread width TW of the tire size 155 / 70R17 is 102 mm
  • the tread width TW of the tire size 155 / 55R19 is 110 mm.
  • the present invention is compared with the test tire 4 and the test tires 17 to 19 and 21 to 23, and the test tire 3 and the test tires 24 to 26 and 28 to 30.
  • Test tires 17-19, 21-23, test tires 24-26, 28-30, which have such lateral grooves, have better cornering power and wear resistance than test tire 4 and test tire 3, respectively. It can be seen that the tire weight is reduced and the fuel efficiency is improved.
  • the test tire 17 and the test tire 20 and comparing the test tire 24 and the test tire 27, the A / TW value does not satisfy the conditions of the present invention, the test tire 20, It can be seen that at least one of cornering power and wear resistance of the test tire 27 is lower than that of the test tire 4 and the test tire 3.
  • the test tires 18 and 25 having the auxiliary grooves are more than the test tires 17 and 24, respectively. It can be seen that the cornering power and wear resistance are excellent, the tire weight is reduced, and the fuel efficiency is improved. Furthermore, according to the comparison between the test tire 18 and the test tire 19 and the comparison between the test tire 25 and the test tire 26, the test tires 19 and 26 having the width direction grooves are respectively the test tire 18 and the test tire 18. 25, it can be seen that the cornering power and wear resistance are excellent, the tire weight is reduced, and the fuel efficiency is improved.
  • test tire 17 with the test tires 21 to 23 and the test tire 24 with the test tires 28 to 30, the test tires with optimized lateral groove spacing and C / B values were obtained. 17 and 24 have better cornering power and wear resistance than the test tires 21 to 23 and 28 to 30, respectively. Also, from Table 8, it can be seen that the same evaluation result is obtained for the pattern having two main grooves.

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Abstract

　本発明の乗用車用空気入りラジアルタイヤは、断面幅Wと外径Lとの比W/Lを規制し、且つトレッド踏面の適切な位置に幅方向溝を設けることを特徴とする。

Description

乗用車用空気入りラジアルタイヤ
　本発明は、乗用車用空気入りラジアルタイヤ、特に、電気自動車用タイヤの車両装着時における低燃費性、居住性を向上させ、さらに、コーナリングパワー及び、耐磨耗性を向上させ得る乗用車用空気入りラジアルタイヤに関する。
　1960年頃までの車両は、車両の重量が軽く、車両に要求される速度も遅かったため、タイヤへの負担が軽く、タイヤの断面幅が狭いバイアスタイヤが用いられていたが、現在、車両の重量化、高速化に伴いタイヤのラジアル化、幅広化が進められている(特許文献1など)。
　ラジアルカーカスを適用したタイヤは、バイアスタイヤに比較してタイヤクラウン部の剛性が高いため、耐偏磨耗性に優れている。また、クラウン部の剛性が高く、タイヤ構成部材間での動きの伝播が抑制されるため、転がり抵抗が小さくなる。このため、燃費がよく、コーナリングパワーも高いという特徴がある。
　また、タイヤの幅広化によって、タイヤの接地面積を増加させて、コーナリングパワーを増大させることができる。
　しかし、タイヤの幅広化は、車両スペースを圧迫し、居住性を低下させる。また、空気抵抗が増大するため、燃費が悪くなるという問題がある。
　近年、環境問題への関心の高まりにより、低燃費性への要求が厳しくなってきている。特に、将来に向けて実用化されつつある電気自動車は、タイヤ車軸回りにタイヤを回転させるトルクを制御するためのモーターなどの駆動部品を収容するスペースの確保が必要となることから、タイヤ回りのスペース確保の重要性は高まりつつある。
特開平7－40706
　本発明は、上記の問題を解決することを課題とするものであり、タイヤ装着車両の空気抵抗値(Cd値)とタイヤの転がり抵抗値(RR値)とが共に低く、低燃費性と車両スペースの確保し、さらに、かような電気自動車用タイヤのコーナリングパワー及び、耐磨耗性を向上させることを目的とする。
　発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた。
　その結果、ラジアルタイヤにおいて、タイヤの断面幅Wと外径Lとを適切な比の下に規制することが低燃費性及び居住性の向上に極めて有効であることを見出した。
　また、発明者らは、さらに上記の比の下に規制したラジアルタイヤの、タイヤのコーナリングパワー及び、耐磨耗性を向上させるべく鋭意検討を重ねたところ、トレッド踏面の車両装着時外側半部でのトレッド半幅の中点(いわゆる1/4点)付近における、接地面の浮き上がりを抑制することが重要であることを見出した。
　発明者らは、接地面の浮き上がりを抑制する手法について究明を重ねたところ、上記の比の規制と共に、トレッド踏面の適切な位置の陸部に、トレッド幅方向に延びて当該陸部内に留まる横溝を設けることによって、ベルトの曲げ変形を抑制することができ、これにより、接地面の浮き上がりを抑え、タイヤのコーナリングパワー及び、耐磨耗性を向上させ得ることを知見した。
　さらに、上記の横溝を設けることにより、タイヤの重量が減少するため、転がり抵抗値が低減し、低燃費性がさらに向上することも併せて知見した。
　前記の課題を解決するための本発明の要旨構成は、以下の通りである。
　(1)一対のビード部間でトロイダル状に跨る、ラジアル配列コードのプライからなるカーカスとトレッドとを備えた、乗用車用空気入りラジアルタイヤであって、
　前記タイヤの断面幅Wと外径Lとの比W/Lが0.24以下であり、
　前記トレッドの踏面における、タイヤ赤道面を境界とする少なくとも一方の半部において、トレッド端に隣接し、且つトレッド端とのトレッド幅方向の距離が、トレッド幅TWの25%以上離間した、トレッド周方向に延びるトレッド端側主溝を有し、
　前記トレッド端側主溝と前記トレッド端とによって区画されるトレッド端側陸部に隣接する陸部の1つに、前記トレッド端側主溝からトレッド幅方向に延びて前記隣接陸部内に留まる、少なくとも1本の横溝を有することを特徴とする、乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
　(2)前記横溝は、タイヤの接地長をE(mm)とするとき、トレッド周方向にE/4(mm)以上の間隔を置いて複数配置してあることを特徴とする、上記(1)に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
　(3)前記横溝を有する半部における、前記隣接陸部のトレッド幅方向の幅をB(mm)とするとき、前記横溝がトレッド幅方向に延在する長さC(mm)は、
B/3≦C≦2B/3
を満たすことを特徴とする、上記(1)又は(2)に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
　(4)前記横溝を有する半部における、前記トレッド端側陸部内に、トレッド周方向に延びる補助溝を有することを特徴とする、上記(1)に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
　(5)前記トレッド端側主溝と前記補助溝とによって区画される副陸部に、トレッド幅方向に延びて、前記補助溝と、前記トレッド端側主溝と、を連通する少なくとも1本の幅方向溝をトレッド周方向に間隔を置いて設けてあることを特徴とする、上記(4)に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
　本発明によれば、車両の空気抵抗値(Cd値)とタイヤの転がり抵抗値(RR値)が共に低減され、低燃費性や車両の居住性に優れ、さらに、タイヤのコーナリングパワー及び、耐磨耗性にも優れた乗用車用空気入りラジアルタイヤを提供することができる。
タイヤの断面幅Wと外径Lを示す図である。 (a)本発明の大径化、狭幅化したタイヤを装着した車両を示す図である。(b)従来のタイヤを装着した車両を示す図である。 (a)本発明の試験に用いたラジアルタイヤの概略断面図である。(b)本発明の一実施形態にかかるタイヤの幅方向断面図である。 タイヤの断面幅Wと外径Lとの比W/Lと、車両の空気抵抗値(Cd値)及びタイヤの転がり抵抗値(RR値)との関係を示す図である。 (a)(b)本発明の一実施形態に係るタイヤのトレッド踏面の概略展開図である。 本発明の作用効果を説明するための図である。 (a)(b)本発明の他の実施形態に係るタイヤのトレッド踏面の概略展開図である。 車両装着時最外側陸部の形状を示すためのタイヤ幅方向概略断面図である。 (a)～(d)本発明の一実施形態に係るタイヤのトレッド踏面の概略展開図である。 補助溝を有しないトレッドパターンを有するタイヤのトレッド踏面の概略展開図である。
　以下、本発明の乗用車用空気入りラジアルタイヤを導くに至った過程について説明する。
　まず、発明者は、図1に示すように、ラジアルタイヤの断面幅Wに着目し、この断面幅Wを従前に比し狭くすることによって、図2に示すように、車両スペースの確保が可能であること、特にタイヤの車両装着内側近傍に駆動部品の設置スペースが確保されることを知見した。
　さらに、タイヤ断面幅Wを狭くすると、タイヤを前方から見た面積(以下、前方投影面積と称する)が減少するため、車両の空気抵抗値が低減されるという効果がある。
　しかしながら、接地部分の変形が大きくなるため、同じ空気圧の場合、タイヤの転がり抵抗値が大きくなるという問題がある。
　一方で、発明者は、ラジアルタイヤ特有の性質により、上記の問題点を解決しうることを見出した。すなわち、ラジアルタイヤはバイアスタイヤに比し、トレッドの変形が小さいため、図1に示す、ラジアルタイヤの外径Lに着目し、この外径Lを従前に比し大きくすることによって、路面の粗さの影響を受けにくくし、同じ空気圧の場合に、転がり抵抗値を低減させることができることを見出した。また、大径化することで、タイヤの負荷能力を向上させることもでき、さらに、図2に示すように、ラジアルタイヤの大径化によって車輪軸が高くなり、床下のスペースが拡大されるため、車両のトランク等のスペースや、駆動部品の設置スペースが確保できることができることも知見した。
　ここで、上記のように、タイヤの狭幅化と大径化は、共に車両スペース確保の効果があるものの、転がり抵抗値に関しては、トレードオフの関係にある。また、タイヤの狭幅化によって車両の空気抵抗値の低減を図ることができる。
　そこで、発明者は、空気抵抗値と転がり抵抗値について、タイヤ断面幅とタイヤ外径とのバランスの適切化を図ることによって、これらの特性を従来のラジアルタイヤより向上させるべく鋭意検討した。
　発明者は、タイヤ断面幅Wと、タイヤの外径Lとの比W/Lに着目し、規格外のものを含む様々なタイヤサイズのタイヤを車両に装着させて、空気抵抗値と転がり抵抗値を計測する試験を行い、これらの特性が共に従来のラジアルタイヤより上回る、比W/Lの条件を導出した。
　以下、比W/Lの好適範囲を導出するに至った試験結果について、詳しく説明する。
　ここで、図3(a)は、上記試験に用いたラジアルタイヤのタイヤ幅方向の概略断面図である。なお、図3(a)は、タイヤ赤道CLを境界とした一方の半部のみを示しており、他方の半部については同様の構造であるので図示を省略している。
　供試タイヤとして、慣例に従い、図3(a)に示すような、一対(図3(a)では片側のみ)のビードコア1間をトロイダル状に跨り、ラジアルに配列した、カーカス2を備えた乗用車用空気入りラジアルタイヤを、タイヤサイズを変えて複数試作した。
　ここで、図示例のタイヤにおいて、カーカス2は有機繊維で構成され、カーカス2のクラウン部のタイヤ径方向外側には複数の、図示例では2層のベルト層からなるベルト3、トレッド4が順に配置されている。図示例の2層のベルト層は、タイヤ赤道面CLに対して20～40°の角度で傾斜した、傾斜ベルト層であり、層間でベルトコードが交差する配置となっている。また、ベルト層のタイヤ径方向外側には、タイヤ赤道面CLに沿って延びるコードのゴム引き層からなるベルト補強層5が配置されている。
　さらに、トレッド4には、少なくとも1本の、図示例でトレッド全体に3本の、タイヤ周方向に延びる主溝6が設けられている。
　なお、タイヤサイズに関しては、JATMA(日本のタイヤ規格)、TRA(アメリカのタイヤ規格)、ETRTO(欧州のタイヤ規格)等の従来の規格に捉われずに、これらの規格外のタイヤサイズも含めて、幅広く検討した。
　以上のタイヤ構造を基本として、種々の断面幅及び外径のタイヤを多数試作した。
　また、試験の評価基準となる従来タイヤとして、上記の慣例に従う構造を有する、タイヤサイズ175/65R15のタイヤを用意した。このタイヤサイズのタイヤは、最も汎用的な車両で使用され、タイヤ性能を比較するのに最も適している。
　ここで、各タイヤの諸元を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　各試験は、以下のようにして行った。
<空気抵抗値(Cd値)>
　実験室にて、上記各タイヤを排気量1500ccの車両に装着し、100km/hに相当する速度で送風したときの空気力を車輪下にある床置き天秤を用いて測定し、従来タイヤを100とする指数によって評価した。数値が小さいほど空気抵抗は小さい。
<転がり抵抗値(RR値)>
　上記各タイヤを規定リムに組み付け、空気圧220kPa、負荷荷重3.5kN、ドラム回転速度100km/hの条件にて転がり抵抗を測定した。
　評価結果は、従来タイヤを100とする指数にて示した。この指数値が小さいほど転がり抵抗が小さいことを意味する。
　各試験結果を表2と図4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表2及び図4に示す試験結果から、タイヤ断面幅Wとタイヤ外径Lとの比W/Lが0.24以下である、タイヤサイズのラジアルタイヤは、従来のタイヤであるタイヤサイズ175/65R15のタイヤより空気抵抗値と転がり抵抗値とが共に低減されることの知見を得た。
　次に、タイヤ断面幅Wとタイヤ外径Lとの比W/Lが0.24以下とすることで、実際に車両の燃費性や居住性が向上することを確かめるため、上記の供試タイヤについて、以下の試験を行った。
<実燃費>
　JOC8モード走行による試験を行った。評価結果は、従来例タイヤの評価結果を100とした指数で表し、指数が大きい方が、燃費が良いことを表している。
<居住性>
　1.7m幅車両にタイヤを装着した際のリアトランク幅を計測した。評価結果は、従来例タイヤの評価結果を100とした指数で表し、指数が大きい方が、居住性が良いことを表している。
　試験結果を以下の表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表1、表3に示すように、比W/Lが0.28又は0.31の供試タイヤでは、それぞれ、燃費性、居住性の少なくとも一方が、従来タイヤより低下した供試タイヤがあったのに対し、比W/Lが0.24以下である供試タイヤ1～7は、いずれも従来タイヤより燃費性、居住性が共に優れていることがわかる。
　発明者は、斯くの如くして、乗用車用空気入りラジアルタイヤにおいて、比W/Lを0.24以下とすることで、車両の居住性を向上させつつ、車両の空気抵抗値及びタイヤの転がり抵抗値を共に低減して、燃費性を向上させることができることを見出したものである。
　発明者は、上記の比W/Lを0.24以下としたタイヤについて、タイヤの他の諸性能を評価する試験を行った。
　試験項目は、図3(a)に示す構造を有する上記供試タイヤ3及び4と従来タイヤに対し、コーナリングパワー及び、耐磨耗性を評価した。各試験の評価方法は、以下の通りである。
<コーナリングパワー>
　フラットベルト式コーナリング試験機において、内圧220kPa、荷重3.5kN、速度100km/hで測定を行った。
　コーナリングパワーは、従来タイヤにおけるコーナリングパワーを100として指数で評価した。当該指数が大きいほどコーナリングパワーが大きく好ましい。
<耐磨耗性>
　上記各タイヤの内圧を220kPaとした。それからタイヤに荷重3.5kNを付与し、80km/hの速度で30000km走行させるドラム試験を行った。
　耐磨耗性の評価は、上記ドラム走行後の残溝量を求めることにより行い、従来タイヤにおける耐偏磨耗性を100とした指数で表す。当該指数は小さいほど耐偏磨耗性に優れている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表4に示す評価結果から、比W/Lが0.24以下である、供試タイヤ3及び4は、コーナリングパワー及び、耐磨耗性が、比W/Lが0.28である従来タイヤより低下するため、この点を改善すべきことが新たに判明した。
　発明者は、上記のタイヤ性能の低下の原因について鋭意究明した。その結果、比W/Lが0.24以下のラジアルタイヤでは、タイヤの断面幅が狭いため、路面からの入力(圧力)が大きくなり、ベルトが圧縮され、特に車両装着時のトレッド踏面の外側半部でのトレッド半幅の中点(いわゆる1/4点)付近において、接地面が浮き上がる現象、いわゆるバックリング現象が生じやすくなることに起因することを見出した。
　特に、上記の1/4点付近に周方向溝を設けてあるタイヤは、周方向溝部分の剛性が低下するため、この周方向溝の近傍で上記バックリング現象が生じる。
　そして、発明者は、トレッドの車両装着時の車両外側から2番目の陸部に、トレッド幅方向に延び、当該陸部内に留まる幅方向溝を設けることにより、当該陸部の車両装着外側にかかる圧縮応力を分散させ、且つ当該陸部の車両装着内側での引張応力に対する剛性を保ち、これにより、ベルトの変形を抑えて、バックリングを抑制することができることの新規知見を得た。
　以下、本発明のタイヤのトレッドパターンについて図面を参照して詳しく説明する。
　図3(a)(b)は、それぞれ、本発明のタイヤを示す幅方向断面図である。図3(a)(b)に示すように、本発明のタイヤは、一対のビード部に埋設したビードコア1にトロイダル状に跨るカーカス2の径方向外側にベルト3とトレッドとを順に備えている。
　図5(a)(b)は、それぞれ、図3(a)(b)に示す本発明のタイヤのトレッド踏面を模式的に示したトレッド展開図である。
　図5(a)(b)に示すように、本発明のタイヤは、トレッド踏面7における、タイヤ赤道面CLを境界とする半部の少なくとも一方に、1本以上の主溝を有している。
　図5(a)に示す例では、トレッド踏面7全体に3本の主溝8a、8b、8cを有しており、図5(b)に示す例では、トレッド踏面7全体に2本の主溝8a、8cを有している。
　トレッド踏面に主溝を1本のみ有する場合は、「半部の一方に有する」とは、当該一方の半部に主溝全体があることを意味し、主溝の一部が他方の半部に跨る場合を含まないものとする。
　ここで、本発明のタイヤにあっては、トレッド踏面7のトレッド幅方向の少なくとも片側、図5(a)(b)に示す例では両側において、トレッド端TEと、トレッド端TEに隣接する主溝8a、8cとが、トレッド幅方向にトレッド幅TW(mm)の25%以上の距離離間している。すなわち、トレッド端TEと、トレッド端TEに隣接する主溝8a、8cとによって区画されるトレッド端側陸部9のトレッド幅方向の幅をA(mm)とすると、
A/TW≧0.25
という関係を満たしている。
　換言すると、トレッド端TEに隣接する主溝は、トレッド端TEからトレッド幅方向にトレッド幅TW(mm)の25%以上の距離離間しており、当該トレッド端TEに最も近い主溝であり、また、溝深さは5mm以上である。
　また、トレッド踏面7の片側においてトレッド端TEと隣接するトレッド端側主溝8aを挟んでトレッド端側陸部9に隣接する陸部9a内、すなわち、トレッド踏面7の片側における、トレッド端TE側から2番目の陸部9a内に、トレッド端側主溝8aからトレッド幅方向に延びて陸部9a内に留まる、少なくとも1本の、図示の範囲で2本の横溝10を有する。
　ここで、横溝10は、図示例ではトレッド幅方向に対して傾斜していないが、車両装着時の踏み込み側又は蹴り出し側に30°以下の角度で傾斜して延びていても良い。
　以下、トレッド幅方向における、横溝10を設けた側が、車両外側となるように本発明のタイヤを車両に装着したときの本発明の作用効果について説明する。
　図6(a)は、本発明のタイヤにおける横力発生時の車両装着最外側主溝8a及び車両装着外側から2番目の陸部9aの様子を模式的に示した図である。
　上述のように、最外側主溝8a付近は剛性が低下するため、この最外側主溝8a付近ではコーナリング時に路面からの入力の影響を大きく受けることとなる。
　図6(a)に示すように、陸部9aは、車両装着外側では圧縮応力を受け、車両装着内側では引張応力を受けることとなり、これらの応力により、トレッドゴムが変形し、ベルトが変形して、接地面が浮き上がってしまう(図6(a)において斜線つきの丸によって浮き上がる領域を模式的に示している)。
　ここで、本発明のタイヤは、図6(b)に示すように、陸部9a内に、最外側主溝8aからトレッド幅方向に延びて陸部9a内に留まる横溝10を有するため、陸部9a内の車両装着外側においては、圧縮応力により横溝10が閉じる構造となるため、図6(a)のように横溝10を設けない場合や、図6(c)のように横溝が車両装着外側まで延びていない場合と比べて、圧縮応力によるトレッドやベルトの変形が抑制される。
　さらに、図6(b)に示すように、本発明のタイヤは、横溝10が陸部9a内に留まるため、図6(c)(d)のように車両装着内側まで横溝が延在している場合と比較して、車両装着内側での引張応力に対する剛性が高くなり、これによりトレッドやベルトの変形が抑制される。
　なお、本発明のタイヤは、トレッドの少なくとも一方の半部において、A/TW≧0.25という関係を満たすため、当該関係を満たす側を車両外側となるように車両に装着して、車両装着時の最も車両外側にある陸部の面積を増大させ、コーナリングパワーを発揮するのに適している。また、剛性が高すぎると変位に対する剪断力が過度に大きくなり、静摩擦力を超えるためすべりが発生し、結果としてコーナリングパワーを発揮できないため、A/TW≦0.4を満たすことが好ましい。
　このように本発明のタイヤは、コーナリングの際の横力発生時のトレッド及びベルトの面内曲げ変形が抑制されるため、接地面の浮き上がりが抑制され、これにより、コーナリングパワー及び、耐磨耗性が向上する。
　ここで、横溝10は、トレッド幅方向半部の一方のみに有していれば良く、横溝10を有する方の半部をタイヤ装着時外側となるようにタイヤに装着することにより上記の効果が得られる。
　ここで、横溝10は、タイヤの周方向の接地長をE(mm)とするとき、トレッド周方向にE/4(mm)以上の間隔を置いて複数配置することが好ましい。
　なぜなら、間隔をE/4(mm)以上とすることにより、陸部9aの剛性が確保でき、よりコーナリングパワー及び、耐磨耗性が向上するからである。
　また、トレッド端側陸部9に隣接する陸部9aにおいては、該隣接陸部9aを周方向に分断する分断溝を有しないことが好ましい。すなわち、陸部9aはブロックパターンでないことが好ましい。剛性を確保することができるからである。
　なお、横溝10がトレッド幅方向に対し傾斜している場合は、横溝間の間隔は、横溝10と車両装着最外側主溝8aとの交点間の距離で定義する。
　また、トレッド周方向での剛性差をなるべく低減させるために、横溝10はトレッド周方向に等間隔で配置することが好ましい。
　また、上記周方向間隔は、陸部9aに、分断溝及びサイプが設けられている場合には、それらがないとしたときの間隔をいうものとする。
　さらに、上記周方向間隔は、E/2以下であることが好ましい。接地タイミングによらず接地領域内に少なくとも一つ横溝10が存在しなければ効果がないからである。
　なお、上記周方向間隔は、トレッド周方向に変化してもよく、この場合、E/4以上E/2以下の範囲で変化することが好ましい。
　ここで、接地長とは、タイヤと路面との接地面において、周方向長さが最大となるタイヤ中心線上における長さをいう。なお、「接地面」とは、タイヤをリムに組み込み、タイヤを装着する車両毎に規定される内圧を充填し、タイヤを装着する車両毎に規定される最大荷重を負荷した際に、タイヤと路面が接することとなる面をいう。
　上記の「装着する車両毎に規定される最大負荷」とは、最大乗員数を想定した時に、４輪の中で最も荷重のかかるタイヤへの負荷荷重を意味する。
　また、陸部9aのトレッド幅方向の幅をB(mm)とするとき、横溝10がトレッド幅方向に延在する長さC(mm)は、
B/3≦C≦2B/3
を満たすことが好ましい。
　なぜなら、B/3以上の長さを確保することにより、上述の圧縮応力を横溝が閉じる変形によって十分に吸収することができ、トレッド及びベルトの曲げ変形をより抑制することができるからであり、一方で長さを2B/3以下とすることにより、上述の引張応力に対する剛性を十分確保することができ、トレッド及びベルトの曲げ変形をより抑制することができるからである。
　なお、C(mm)は、横溝10がトレッド幅方向に対し傾斜している場合は、横溝10をトレッド幅方向に平行な線に投影したときの長さで定義する。
　また、B(mm)は、トレッド端側主溝と、該トレッド端側主溝にタイヤ幅方向内側に隣接して配置される主溝との幅方向距離であるが、図3(b)、図5(b)に示すように、溝がトレッド半部に1本（全体で2本）しか配置されていない場合は、一方のトレッド半部のトレッド端側主溝と、他方のトレッド半部のトレッド端側主溝とのトレッド幅方向の距離をいうものとする。
　ここで、主溝8a、8b、8cの溝深さは、6～8mmとすることが好ましい。なぜなら6mm以上とすることで、ハイドロブレーニング発生速度を抑えることができるからであり、一方で、8mm以下とすることで、ブロックの幅方向のせん断剛性を高めて、コーナリングパワーを確保することができるからである。
　また、横溝10の溝深さは、最大深さを4mm以上とし、また、主溝の溝深さ以下とすることが好ましい。なぜなら、4mm以上とすることで、周方向剛性をやわらげてバックリングを抑制することができるからであり、一方で主溝の溝深さ以下とすることで、ブロックの周方向剛性を確保してコーナリングパワーを発揮させることができるからである。
　なお、主溝8a、8b、8c及び横溝10の溝幅は、トレッドパターンのネガティブ率を考慮して決定することができる。
　ここで、横溝10の溝幅は、横溝10の延在方向に変化しても良く、また、横溝10の溝深さは、横溝10の延在方向に変化しても良い。
　ところで、図7に示すように、本発明にあっては、トレッド端側陸部9内に、トレッド周方向に延びる補助溝11を有することが好ましい。
　これにより、補助溝11と補助溝11に隣接する主溝8aとによって区画される副陸部12が主に、横力発生時に路面からの浮き上がりの力を受けやすくなり、他の陸部の接地性が改善し、コーナリングパワー及び、耐磨耗性がより向上する。
　図8(a)～(c)は、トレッド端TEと補助溝11とによって区画される陸部13の形状を示す、トレッド幅方向概略断面図である。
　図8(a)(b)に示すように、トレッド端TEと補助溝11とによって区画される陸部13の側壁13aは、溝の深さ方向に向かって、トレッド幅方向内側に広がる形状であることが好ましい。
　これにより、図8(c)のように、側壁が溝深さ方向にまっすぐ延びる場合と比較して、車両装着時最外側陸部の剛性が高まり、コーナリングパワーがより向上するからである。
　ここで、補助溝11の溝深さhは、2～3mmとすることが好ましい。なぜなら、2mm以上とすることで、副陸部のみに接地面からの浮き上がりを担わせて、他の陸部の浮き上がりを抑制することができるからであり、一方で、3mm以下とすることで、副陸部のブロック剛性を確保してコーナリングパワーを確保することができるからである。
　なお、補助溝11の溝幅は、トレッドパターンのネガティブ率を所望の値とするために、主溝8a、8b、8c及び横溝10の溝幅との兼ね合いで適宜設定することができる。
　また、図9(a)に示すように、トレッド端側主溝8aと補助溝11とによって区画される副陸部12に、トレッド幅方向に延びて、補助溝11と、トレッド端側主溝8aと、を連通する少なくとも1本、図示の範囲で2本の幅方向溝14をトレッド周方向に間隔を置いて設けることが好ましい。
　これにより、浮き上がりの力を受けて浮き上がる副陸部がトレッド周方向に分断されるため、副陸部の一部のみが路面から浮き上がり、他の副陸部の接地性が改善して、コーナリングパワー及び、耐磨耗性がより向上することとなる。
　ここで、幅方向溝14の溝深さは、2～3mmとすることが好ましい。なぜなら、2mm以上とすることで、副陸部にのみ接地面からの浮き上がりを担わせて周方向に隣接する陸部の浮き上がりを抑制することができるからであり、一方で、3mm以下とすることで、副陸部のブロック剛性を確保してコーナリングパワーを確保することができるからである。
　なお、幅方向溝14の溝幅は、トレッドパターンのネガティブ率を所望の値とするために、主溝8a、8b、8c及び横溝10の溝幅との兼ね合いで適宜設定することができる。
　また、幅方向溝14は、タイヤの周方向の接地長をE(mm)とするとき、トレッド周方向にE/4(mm)以上の間隔を置いて複数配置することが好ましい。
　なぜなら、間隔をE/4(mm)以上とすることにより、副陸部の周方向のブロック剛性を確保してコーナリングパワーを確保することができるからである。
　さらに、幅方向溝14は、トレッド周方向の剛性差が大きくならないように、トレッド周方向に等間隔で設けることが好ましい。
　一方、上記間隔は、E/2以下であることが好ましい。接地タイミングによらず接地領域内に少なくとも一つ横溝10が存在しなければ効果がないからである。
　さらに、パターンノイズを低減させるために、図9(b)に示すように、幅方向溝14は、横溝10とタイヤ周方向の位相をずらして設けることが好ましい。すなわち、幅方向溝14をタイヤ幅方向に投影させたときに横溝10と重ならないように配置することが好ましい。
　ここで、幅方向溝14と横溝10とのタイヤ周方向の間隔(位相差)G(図9(b)のG1、G2、G3)(mm)は、
D/3≦G≦2D/3
の範囲とすることが好ましい。
　なぜなら、D/3以上又は2D/3以下とすることで、横溝10と周方向の間隔を大きく取って、十分にパターンノイズの低減効果を得ることができるからである。
　なお、本発明のタイヤは、エアボリュームが15000cm3以上のものであることが好ましい。公道での使用が可能な乗用車としてのタイヤの最低限の負荷能力を保持するために必要だからである。
　供試タイヤ17～52として、図5(a)(b)、7(a)(b)、9(a)(c)に示すタイプのトレッドパターン及び図3(a)(b)に示すタイヤ構造を有するタイヤを試作し、トレッド端側主溝からトレッド幅方向に延びて隣接陸部内に留まる横溝を設けた側が車両外側となるように車両装着し、タイヤの諸性能を評価する試験を行った。
　各タイヤの諸元を表5、表6に示し、評価結果を表7、表8に示す。
　ここで、表5、表6の「N/A」とは供試タイヤ3、4には補助溝がないため、規定できないことを示すものである。
　なお、タイヤ重量は、タイヤの重量を計測し、表7においては、供試タイヤ4の重量を100としたときの指数で表し、数値が小さい方が、重量が小さいことを示している。また、表8においては、供試タイヤ34の重量を100としたときの指数で表し、数値が小さい方が、重量が小さいことを示している。
　他の性能の評価方法は上述の通りであり、コーナリングパワー、耐磨耗性及び、燃費性は、表7においては、供試タイヤ4を100としたときの指数で表し、いずれも値が大きい方が優れている。また、表8においては、供試タイヤ34を100としたときの指数で表し、数値が大きい方が性能に優れている。
　ここで、各供試タイヤは、表5においては、3本の主溝のうち中央の主溝の溝幅が4.5mm、中央主溝の両側の2本の主溝の溝幅が6.2mm、溝深さが7mmで共通である。また、表6においては、2本の主溝は、溝幅が6.2mm、溝深さが7mmで共通である。
　また、車両装着外側から2番目の陸部に横溝を設けたタイヤについては、当該横溝は、溝幅が10mm、溝深さ5.5mmで共通である。
　さらに、補助溝を有する供試タイヤは、補助溝の溝深さが2mmで共通である。
　さらにまた、副陸部に幅方向溝を設けている供試タイヤについては、当該幅方向溝の溝幅が2mm、溝深さが2mmで共通である。
　なお、主溝及び補助溝はトレッド周方向に延び、トレッド端側陸部に隣接する陸部に設けた横溝及び、副陸部に設けた幅方向溝はトレッド幅方向に傾斜せずに延びている。
　また、表1における「横溝間隔」とは、車両装着外側から2番目の陸部に設けた横溝の間のトレッド周方向での間隔を意味する。
　タイヤサイズ155/70R17のタイヤのトレッド幅TWは102mm、タイヤサイズ155/55R19のタイヤのトレッド幅TWは110mmである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　表7に示すように、供試タイヤ4と供試タイヤ17～19、21～23との比較及び、供試タイヤ3と供試タイヤ24～26、28～30との比較により、本発明にかかる横溝を設けた、供試タイヤ17～19、21～23、供試タイヤ24～26、28～30はそれぞれ供試タイヤ4、供試タイヤ3より、コーナリングパワー及び耐磨耗性に優れ、タイヤ重量が低減され、燃費性が向上していることがわかる。
　また、供試タイヤ17と供試タイヤ20との比較及び、供試タイヤ24と供試タイヤ27との比較により、A/TWの値が本発明の条件を満たしていない、供試タイヤ20、供試タイヤ27は、コーナリングパワー、耐磨耗性の少なくともいずれかが、それぞれ供試タイヤ4、供試タイヤ3より低下していることがわかる。
　さらに、供試タイヤ17と供試タイヤ18との比較及び、供試タイヤ24と供試タイヤ25との比較により、補助溝を有する供試タイヤ18、25は、それぞれ供試タイヤ17、24よりコーナリングパワー及び耐磨耗性に優れ、タイヤ重量が低減され、燃費性が向上していることがわかる。
　さらにまた、供試タイヤ18と供試タイヤ19との比較及び、供試タイヤ25と供試タイヤ26との比較により、幅方向溝を有する供試タイヤ19、26は、それぞれ、供試タイヤ18、25よりコーナリングパワー及び耐磨耗性に優れ、タイヤ重量が低減され、燃費性が向上していることがわかる。
　加えて、供試タイヤ17と供試タイヤ21～23との比較及び、供試タイヤ24と供試タイヤ28～30との比較により、横溝間隔やC/Bの値を好適化した供試タイヤ17、24は、それぞれ供試タイヤ21～23、28～30よりコーナリングパワー、耐磨耗性に優れていることがわかる。
　また、表8により、主溝が2本のパターンについても同様の評価結果であることがわかる。
1　ビードコア
2　カーカス
3　ベルト
4　トレッド
5　ベルト補強層
6、8a、8b、8c　主溝
7　トレッド踏面
9　トレッド端側陸部
10　横溝
11　補助溝
12　副陸部
13　陸部
14　幅方向溝
W　タイヤ断面幅
L　タイヤ外径
TE　トレッド端
TW　トレッド幅
CL　タイヤ赤道面

Claims (5)

  1. 　一対のビード部間でトロイダル状に跨る、ラジアル配列コードのプライからなるカーカスとトレッドとを備えた、乗用車用空気入りラジアルタイヤであって、
    　前記タイヤの断面幅Wと外径Lとの比W/Lが0.24以下であり、
    　前記トレッドの踏面における、タイヤ赤道面を境界とする少なくとも一方の半部において、トレッド端に隣接し、且つトレッド端とのトレッド幅方向の距離が、トレッド幅TWの25%以上離間した、トレッド周方向に延びるトレッド端側主溝を有し、
    　前記トレッド端側主溝と前記トレッド端とによって区画されるトレッド端側陸部に隣接する陸部の1つに、前記トレッド端側主溝からトレッド幅方向に延びて前記隣接陸部内に留まる、少なくとも1本の横溝を有することを特徴とする、乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
  2. 　前記横溝は、タイヤの接地長をE(mm)とするとき、トレッド周方向にE/4(mm)以上の間隔を置いて複数配置してあることを特徴とする、請求項1に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
  3. 　前記横溝を有する半部における、前記隣接陸部のトレッド幅方向の幅をB(mm)とするとき、前記横溝がトレッド幅方向に延在する長さC(mm)は、
    B/3≦C≦2B/3
    を満たすことを特徴とする、請求項1又は2に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
  4. 　前記横溝を有する半部における、前記トレッド端側陸部内に、トレッド周方向に延びる補助溝を有することを特徴とする、請求項1に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
  5. 　前記トレッド端側主溝と前記補助溝とによって区画される副陸部に、トレッド幅方向に延びて、前記補助溝と、前記トレッド端側主溝と、を連通する少なくとも1本の幅方向溝をトレッド周方向に間隔を置いて設けてあることを特徴とする、請求項4に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
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