(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部に、タイヤ円周に沿って延びる複数本の円周主溝と、該円周主溝から分岐してこれよりもトレッド端側に位置する円周主溝又はトレッド端に連通するまで延びる複数本の横溝とを配設することにより、多数個のブロック陸部を区画形成してなる空気入りラジアルタイヤにおいて、
タイヤの車両装着姿勢にて、少なくとも車両外側のトレッド側方域に位置するブロック陸部の、円周主溝とこれから分岐してトレッド端に向かって延びる横溝とによって形成される、２個の角部のうち、後続接地してなる一方の角部のみを、その角度θが90°〜135 °の角度であり、かつその曲率半径Ｒが横溝の幅ｄとの関係でＲ≧ｄになるように丸く形成してなることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記一方の角部の曲率半径は、横溝の幅ｄとの関係でｄ≦Ｒ≦1.3ｄの範囲である請求項１に記載した空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、乾燥路面での良好な操縦安定性と、濡れた路面での十分な排水性との双方を有する空気入りラジアルタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に空気入りタイヤのトレッドに施されるパターンの主要機能としては、タイヤ外観への意匠性の付与や、濡れた路面を走行する際の排水性の確保等があり、これらの機能を具備するように配慮して、用途に応じた種々のパターンの開発が行われている。
【０００３】
トレッドパターンを構成する配設溝としては、例えば、タイヤ円周に沿って延びる円周主溝や、該円周主溝から分岐してトレッド端方向に延びる横溝があり、このようなトレッドパターンを有するタイヤは、タイヤ接地域内に浸入した水を、円周主溝から横溝を通じてタイヤの側方（特に車両外側に位置するタイヤの側方）に排出することによって排水性を確保している。
【０００４】
タイヤの排水性を向上させるには、配設溝の溝容積を増加させるのが最も簡単であるが、前記溝容積を増加させると乾燥路面での操縦安定性が悪化することになり、従来のパターンをもつタイヤでは、濡れた路面での排水性と乾燥路面での操縦安定性との両立を図るのは困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明の目的は、配設溝の溝容積を増加させることなく、配設溝の溝形状、具体的にはブロック陸部の角部形状の適正化を図ることにより、乾燥路面では良好な操縦安定性を有し、かつ、濡れた路面では十分な排水性を有する空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の空気入りラジアルタイヤは、トレッド部に、タイヤ円周に沿って延びる複数本の円周主溝と、該円周主溝から分岐してこれよりもトレッド端側に位置する円周主溝又はトレッド端に連通するまで延びる複数本の横溝とを配設することにより、多数個のブロック陸部を区画形成してなり、タイヤの車両装着姿勢にて、少なくとも車両外側のトレッド側方域に位置するブロック陸部の、円周主溝とこれから分岐してトレッド端に向かって延びる横溝とによって形成される、２個の角部のうち、後続接地してなる一方の角部のみを、その角度θが90°〜135 °の角度であり、かつその曲率半径Ｒが横溝の幅ｄとの関係でＲ≧ｄになるように丸く形成することにある。なお、このタイヤを使用する場合には、両トレッド側方域のうち、少なくとも車両外側のトレッド側方域に位置するブロック陸部の、前記一方の角部が、他方の角部に後続接地するようにタイヤを車両に装着する必要がある。また、ここでいうトレッド側方域とは、トレッド端間を３等分したときの両側の領域をいい、両側の領域で挟まれた領域をトレッド中央域ということとする。
【０００７】
尚、ここでいうブロック陸部とは、タイヤ円周を区分する間隔を置いて配置された横溝の２本と円周主溝の２本とで区分することによって形成した陸部（図 8(a) の符号5-1)を意味する他、前記横溝の２本と円周主溝の１本とトレッド端とで区分することによって形成した陸部（図 8(a) の符号5-2)も含まれる。また、一方の角部の角度θの数値は、実際には角部を丸くしない場合の角部を想定し、この場合の、円周主溝と横溝とのなす角度のうち、大きい方の角度と同じであるとして求める。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明にしたがう空気入りラジアルタイヤの代表的なトレッド部の一部を示し、図中１はトレッド部、２は円周主溝、３はトレッド端、４は横溝、５はブロック陸部、5a,5b はブロック陸部の角部である。
この図の空気入りラジアルタイヤは、トレッド部１に、タイヤ円周に沿って延びる複数本の円周主溝２と、該円周主溝２から分岐してトレッド端３に連通するまで延びる複数本の横溝４とを配設し、これらの配設によって、トレッド部１に、多数個のブロック陸部５を区画形成したものである。
【００１０】
そして、円周主溝２とこれから分岐する横溝４とによって形成するブロック陸部５の２個の角部5a,5b のうち、一方の角部5bの角度θを90°〜135 °（図１では90°である。）の範囲にし、かつ、この角部5bを丸くする。本発明の空気入りラジアルタイヤは、このような構成を採用することによって、排水性の向上効果が得られる。
【００１１】
尚、このような構成を採用することにより、排水性の向上効果を奏することは、発明者が行った以下に示す試験結果から見出されたものである。
【００１２】
（試験１）
まず、円周主溝２から分岐する横溝４の配設角度θによる排水性の変化を明らかにするため、前記配設角度θ( θは円周主溝と横溝とのなす角で大きい方の角度を意味し、具体的にはブロック陸部の後続接地する側の角部5bの角度を意味する。) を90°〜150 °の範囲で４段階( 図２〜図５）に変化させたときの排水性の良否について調べた。排水性は、水深10mmの水たまりのある路面上を実車走行し、このとき、ハイドロプレーニングが生じる最低速度( 以下、「ハイドロプレーニング発生速度」という。) を測定し、これによって評価した。尚、排水性は、ハイドロプレーニング発生速度が大きいほど優れている。図２は前記配設角度θを90°にした場合、図３は前記配設角度θを120 °にした場合、図４は前記配設角度θを135 °にした場合、図５は前記配設角度θを150 °にした場合のトレッドパターンである。これら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ついて、横溝の配設角度θと、ハイドロプレーニング発生速度(km/h)との関係を図６に示す（図の実線上の●印）。この図から、横溝の配設角度θが大きくなるほど、ハイドロプレーニング発生速度は上昇することがわかった。
【００１３】
（試験２）
次に、ブロック陸部５の２個の角部5a,5b を丸くすることによって排水性に変化が生じるか否かを明らかにするため、図２に示すトレッドパターンを有するタイヤ（前記配設角度θが90°）を用い、ブロック陸部の２個の前記角部5a,5b のそれぞれ一方に丸みを付けた場合のハイドロプレーニング発生速度について調べた。この結果を図６（図ではハイドロプレーニング発生速度を図２に示す従来タイヤを100 とした指数比で示してある。) にプロットしてあるが、ブロック陸部５の他方の角部5a（具体的にはブロック陸部の先行接地する側の角部）に丸みを付けたタイヤのハイドロプレーニング発生速度（図では▽印）は、丸みを付けないタイヤのハイドロプレーニング発生速度と同じであり、排水性の向上効果は認められないのに対して、ブロック陸部の一方の角部5b（具体的にはブロック陸部の後続接地する側の角部）に丸みを付けたタイヤは、丸みを付けないタイヤに比し、ハイドロプレーニング発生速度が上昇し、排水性の向上効果が認められた。
【００１４】
（試験３）
さらに、ブロック陸部５の前記一方の角部5bを丸くすることによる排水性の向上効果が、横溝の配設角度θの違いによって差があるか否かについても明らかにするため、図２〜図５に示すトレッドパターンを有するタイヤの、それぞれブロック陸部の一方の角部5bに丸みを付けた場合のハイドロプレーニング発生速度を測定した。その結果も図６にプロット（図では□印）してあるが、この結果から、前記配設角度θが135 °を超えると、ブロック陸部の一方の角部5bを丸くするか否かに因らず、横溝の配設角度による効果によって排水性は良好である（但し、この場合は、ブロック陸部の他方の角部5aの角度がかなり鋭角となるため、偏摩耗等の他の性能に問題を生じる。) ので、前記角部5bを丸くすることによる排水性の向上効果は認められなくなる。一方、前記配設角度θが90°未満だと、横溝の分岐部からトレッド端に向かって順次接地域内に入ることができず、タイヤ側方への速やかな水の排出ができなくなるので好ましくない。
【００１５】
以上の試験結果を踏まえることにより、本発明の空気入りラジアルタイヤは、円周主溝２とこれから分岐する横溝４とによって形成するブロック陸部５の２個の角部5a,5b のうち、一方の角部5bの角度θを90°〜135 °の範囲にし、かつこの角部5bを丸くすることを必須の構成としたのである。
【００１６】
尚、ブロック陸部の一方の角部5bに丸みを付けたことによって、排水性の向上効果が得られるのは、接地域内に浸入した水が、円周主溝２から横溝に流れ込む際のこの分岐部でのエネルギー損失が低減することによるものと考えられる。
【００１７】
すなわち、接地域内に浸入した水を、円周主溝２と横溝とを通ってタイヤ側方に排水する場合を考えるとき、円周主溝２によって指向性をもって流れてきた水が、円周主溝から横溝へ流れ込むには急な角度で方向転換しなければならず、図２に示す従来タイヤのように、ブロック陸部５の前記一方の角部5bが丸くなく角張っていると、円周主溝から横溝への流れ込みがスムーズにいかず、分岐部でブロックの角部等に衝突してエネルギーを大きく損失することになる。故に、タイヤ接地域内に浸入した水をタイヤ側方へ速やかに排出することが難しかったのである。
【００１８】
これに対して、本発明のタイヤは、ブロック陸部５の前記角部5bを丸くすることにより、円周主溝から横溝への水の流れ込みが、緩やかな方向転換で済むため、前記分岐部でエネルギー損失する割合が小さくなり、円周主溝から横溝への水の流れ込みがスムーズになり、これによって、タイヤ接地域内に浸入した水は、円周主溝２を通り、前記分岐部を比較的スムーズに通過して、横溝に流れ込むことができるので、この流れ込んだ水は、ほとんどエネルギーを損失することなく、横溝を通じてタイヤ側方へ速やかに排出することができる。
【００１９】
また、ブロック陸部５の前記一方の角部5bを丸くする場合に、この曲率半径Ｒの大小が排水性に影響を及ぼすか否かを明らかにするため、図２に示すトレッドパターンを有するタイヤ（前記配設角度θが90°）において、ブロック陸部の一方の角部5bに丸みを付けた場合の曲率半径Ｒを横溝の溝幅ｄ（ｄは一定とする。）に対して変化させた場合（Ｒ＝0.5d,1.0d,1.3d) のハイドロプレーニング発生速度について調べた。この結果も図６にプロットしてあるが、この結果から、ブロック陸部の一方の角部5bにつけた丸みの曲率半径Ｒを、横溝の溝幅ｄに対して大きくするに伴って、ハイドロプレーニング発生速度がより一層上昇し、排水性が向上することがわかる。
【００２０】
従って、本発明では、さらに、ブロック陸部５の一方の角部5bの曲率半径Ｒを、横溝の溝幅ｄとの関係で設定すること、具体的にはＲ≧ｄ、より好適にはｄ≦Ｒ≦1.3ｄの範囲とすることによって、排水性はより一層向上する。
【００２１】
また、本発明の空気入りラジアルタイヤを使用する場合には、車両への装着する向きが限定される。すなわち、少なくとも車両外側11のトレッド側方域９に位置するブロック陸部５の、前記一方の角部5bが、他方の角部5aよりも後続接地してなるように、タイヤを車両に装着すればよい（図１）。
【００２２】
例えば、図１に示すように、トレッドパターンがタイヤ赤道７を中心とする対称（線対称）パターンである場合には、図１に示すタイヤの回転方向６に、すなわち、両トレッド側方域９．10に位置するブロック陸部５の前記一方の角部5bが、他方の角部5aよりも後続接地するように車両に装着することを条件とするが、図１に示すタイヤの回転方向６になるようにタイヤをリム組みすれば、右車輪と左車輪のどちらに装着してもよい。
【００２３】
また、図８(a) に示すような点対称パターンを有する空気入りラジアルタイヤの場合には、車両外側11のトレッド側方域９に位置するブロック陸部5-2 の前記一方の角部5bが、他方の角部5aよりも後続接地するようにタイヤを車両装着することを条件とし、図８(a) に示すタイヤの回転方向６の場合は左車輪に限定される。なぜならば、図８(a) に示すタイヤの回転方向６の場合に右車輪に使用すると、トレッド側方域10が車両外側に位置することになり、排水性に大きく寄与する車両外側での排水性が悪化することになり、しかも、一方の角部5bが他方の角部5aよりも先行接地することになるので、一方の角部5bを丸くすることによる本発明の顕著な効果も得られないからである。
【００２４】
また、その他の実施例としては、図７(a) に示すように、タイヤ赤道７位置に１本の円周主溝2a、両側方域９,10 に各１本の円周主溝2b,2c を配置し、側方域９又は10に配置した円周主溝2b又は2cから分岐してトレッド端3a又は3bに連通するまで延びる複数本の横溝4a又は4bを配置し、さらに、トレッド中央域８で急傾斜、トレッド側方域９又は10に向かって緩傾斜となる傾斜溝13a 又は13b を側方域に配置した円周主溝2b又は2cに連通させ、この連通位置14を横溝4a又は4bの分岐位置15と一致させ、両側方域９又は10に位置するブロック陸部５の一方の角部5bを丸くしたトレッドパターンを有するタイヤの場合も、図１に示すタイヤと同様な効果を奏する。
【００２６】
上述したところは、本発明の実施例の一部を示したにすぎず、請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００２７】
【実施例】
次に、本発明に従う２種類Ａ，Ｂの空気入りラジアルタイヤについて試作し、性能を評価した。
・実施例Ａ
実施例Ａの空気入りラジアルタイヤは、図７(a) に示すトレッドパターンを有し、タイヤサイズが225/50R16 であり、タイヤ赤道７位置に１本の円周主溝2a、両側方域９，10に各１本の円周主溝2b,2c の計３本を配置し、側方域９又10に配置した円周主溝2b又は2cから分岐してトレッド端3a又は3bに連通するまで延びる複数本の横溝4a又は4bを配置し、さらに、トレッド中央域８で急傾斜、トレッド側方域９又は10に向かって緩傾斜となる傾斜溝13を、側方域９又は10に配置した円周主溝2b又は2cに連通させ、この連通位置14を横溝4a又は4bの分岐位置15と一致させ、そして、側方域９又は10に位置するブロック陸部５の後続接地する側の角部5bに、横溝4a及び4bの幅ｄ( ７mm) の 1.3倍にあたる９mmの曲率半径Ｒの丸みを付けた。
なお、本発明はトレッド部に特徴があり、カーカスやベルト等のタイヤ構造については通常のものを用いた。
【００２８】
・実施例Ｂ
実施例Ｂの空気入りラジアルタイヤは、図８(a) に示すトレッドパターンを有し、タイヤサイズが225/50R16 であり、トレッド中央域８に２本の円周主溝2a、両側方域９,10 に各１本の円周主溝2bの計４本を配置し、トレッド中央域８に位置する円周主溝2aと側方域９又は10に位置する円周主溝2b間、及び側方域９又は10に位置する円周主溝2bとトレッド端３間に、それぞれの円周主溝2aから分岐して他の円周主溝2b又はトレッド端３に連通するまで延びる複数本の横溝４を配置しすることにより、４列のブロック陸部群を区画形成し、そして、ブロック陸部5-1 又は5-2 のトレッド中央側に位置しかつ後続接地する側の角部5bに、横溝４の幅ｄ( ７mm) の 1.3倍にあたる９mmの曲率半径Ｒの丸みを付けた。
なお、本発明はトレッド部に特徴があり、カーカスやベルト等のタイヤ構造については通常のものを用いた。
【００２９】
・従来例Ａ，Ｂ
発明タイヤが優れた性能を有することを明らかにするため、実施例Ａに対しては、角部5bに丸みを付けないこと以外は同じタイヤ構造である従来例Ａ（図７(b) ）を、実施例Ｂに対しては、角部5bに丸みを付けないこと以外は同じタイヤ構造である従来例Ｂ（図８(b) ）を、比較として、併せて性能評価を行った。
【００３０】
（試験方法）
上記各供試タイヤを車両に装着して実車走行し、このときの、濡れた路面での排水性と、乾燥路面での操縦安定性とについて評価した。
その結果を表１に示す。表１中に示す実施例Ａ，Ｂの数値は、それぞれ従来例Ａ，Ｂを100 としたときの指数比で示したものであり、排水性と操縦安定性のいずれも、数値が大きいほど性能が優れている。
【００３１】
【表１】
0003688791.tif 000002
【００３２】
表１の結果から、実施例Ａ，Ｂは、それぞれ従来例Ａ，Ｂに比べ、乾燥路面での操縦安定性は同等であり、排水性が向上している。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、溝容積を増加させないで排水性を向上させることができるので、乾燥路面での操縦安定性も十分に確保することができる。
従って、本発明によって、従来、二律背反する関係にあると考えられていた、濡れた路面での排水性と乾燥路面での操縦安定性との双方を満足させることが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う代表的な空気入りラジアルタイヤのトレッドパターンを示す図である。
【図２】従来タイヤ（横溝の配設角度θが90°）のトレッドパターンを示す図である。
【図３】従来タイヤ（横溝の配設角度θが120 °）のトレッドパターンを示す図である。
【図４】従来タイヤ（横溝の配設角度θが 135°）のトレッドパターンを示す図である。
【図５】従来タイヤ（横溝の配設角度θが 150°）のトレッドパターンを示す図である。
【図６】種々の因子を変化させて、横溝の配設角度θに対するハイドロプレーニング発生速度の値をプロットした図である。
【図７】  (a) は本発明に従う空気入りラジアルタイヤの他のトレッドパターンを示す図であり、
(b) は従来タイヤである。
【図８】  (a) は本発明に従う空気入りラジアルタイヤの他のトレッドパターンを示す図であり、
(b) は従来タイヤである。
【符号の説明】
1   トレッド部
2   円周主溝
3   トレッド端
4   横溝
5   ブロック陸部
5a   一方の角部( ブロック陸部５の後続接地する側に角部)
5b   他方の角部( ブロック陸部５の後続接地する側に角部）
6   タイヤの回転方向
7   タイヤ赤道
8   トレッド中央域
9,10  トレッド側方域
11   車両外側
12   車両内側
13   傾斜溝
14   傾斜溝13と円周主溝2b又は2cの連通位置
15   横溝4a又は4bの分岐位置
【図１】
0003688791.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003688791.tif 000009
【図８】
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