(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーカスがタイヤ周方向に対し直角に多数のコードを配列して両面にゴム引きしたカーカスプライの少なくとも１層で補強されてなり、カーカスのクラウン部がタイヤ周方向に延びる複数本の縦溝と該縦溝を結ぶ多数の横溝で形成されたブロックパターンが設けられたトレッドゴムで覆われ、サイド部がサイドウォールゴムで覆われ、トレッドゴムとカーカスの間にタイヤ周方向に対し斜めに多数のコードを配列して両面にゴム引きしたベルトプライの少なくとも２層が重合されたベルトを配置し、自動車に装着するときにサイドの表側にされる面が定められている偏平ラジアルタイヤにおいて、正規内圧が充填されて設計荷重が負荷されたときの、表にされる側の接地面の端から赤道までのトレッド外半面が幅を２等分して外側ショルダー部と外側メディエイト部に分けられ、接地面の他方の端から赤道までのトレッド内半面が幅を２等分して内側ショルダー部と内側メディエイト部に分けられて、内側ショルダー部の曲率半径が外側ショルダー部の曲率半径の６０〜９０％にされ、外側メディエイト部及び内側メディエイト部はタイヤ周方向に延びる縦溝と隣り合った縦溝を結ぶ多数の横溝で区画されたブロックの列を具え、外側ショルダー部は一方の端がトレッド端に開口し、他方の端がショルダー部内で閉じた多数の横溝が設けられたリブを具え、内側ショルダー部は一方の端がトレッド端に開口し、他方の端が縦溝に開口する多数の横溝で区画されたブロックの列を具え、トレッド内半面及びトレッド外半面のいずれもショルダー部のボイド比がメディエイト部のボイド比より小さく、かつトレッド内半面のボイド比がトレッド外半面のボイド比より大きいことを特徴とする非対称プロフィルに非対称トレッドパターンを具えた偏平ラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、偏平ラジアルタイヤに関し、詳しくは赤道の左右でトレッドのクラウン曲率半径とトレッドパターンを異なるらしめて、優れた路面グリップ性能を維持しながら、コーナリングパワー、コーナリングフォースを大きくし、ワンダリング性能を向上させた偏平ラジアルタイヤ、特に偏平率が６０％以下のラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来技術】
一般に、高速で走行する乗用車に用いられるラジアルタイヤは、偏平率が小さく、トレッドにタイヤ周方向に延びる直状またはジグザグの縦溝とタイヤ周方向に対し直角または傾斜して延び、隣り合った縦溝を結ぶ横溝で区画されたブロックが配列したトレッドパターン、所謂ブロックトレッドパターンが付せられている。これらの偏平ラジアルタイヤの中には、操縦安定性を向上させるため、自動車に装着する際、サイドの表にして取り付ける側を予め定めてタイヤの赤道の左と右とでトレッドパターンデザインを変え、トレッド面を展開した面積に対する溝の開口部の面積の比を１００分率で表すボイド比が赤道の左と右とで異なったものがあった。それらの殆どは、赤道から自動車に装着するとき表にされる側のトレッドの接地面の端までのトレッド外半面のボイド比を比較的小さくして乾燥路面でのグリップ性能を高め、反対側のトレッド内半面のボイド比をトレッド外半面より大きくして排水性を高めて湿潤路面でのグリップ性能を高めていた。
【０００３】
トレッド内半面のボイド比を大きくした非対称トレッドパターンを具えたタイヤは、乾燥路面を横滑りが生じる限界の状態で急旋回するとき、所謂限界走行時には、対称トレッドパターンを具えたタイヤより旋回性能は優れているが、カーブが緩やかな乾燥路面の走行、所謂常用走行時の性能及び軽く湿潤した路面における限界走行に至らないときの旋回性能は対称トレッドパターンを具えたタイヤより劣っていた。これは、旋回するとき、タイヤに付与されるスリップ角が小さい場合、トレッドの赤道より内側の（以下、自動車に装着するとき、表になってサイドの見える側を外側、裏になる側を内側と言う）ボイド比を大きくしたためにその部分の剛性が小さくなって、内側部分に横力の反力として発生するコーナリングパワーが小さくなることによるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の非対称トレッドパターンを有するタイヤの優れた限界走行性能を維持しながら、コーナリングパワーを大きくして常用走行時の操縦安定性能及び限界走行に至らない一般的な湿潤路面における旋回性能が向上した非対称トレッドパターンを有するタイヤを提供することを目的にしたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、自動車に装着されるとき、トレッドの赤道より内側になる方のクラウン曲率半径を小さくして、回転しているタイヤの接地した部分のトレッド表面が摩擦で瞬間的に回転の位相遅れを生じ、その後路面を拭うようにして急速に所定位置に復帰する動き、所謂ワイピングを大きくさせ、それによってコーナリングフォースのイニシャル値を大きくして湿潤路面における旋回性能を向上させたものである。
すなはち、本発明は、カーカスがタイヤ周方向に対し直角に多数のコードを配列して両面にゴム引きしたカーカスプライの少なくとも１層で補強されてなり、カーカスのクラウン部がタイヤ周方向に延びる複数本の縦溝と該縦溝を結ぶ多数の横溝で形成されたブロックパターンが設けられたトレッドゴムで覆われ、サイド部がサイドウォールゴムで覆われ、トレッドゴムとカーカスの間にタイヤ周方向に対し斜めに多数のコードを配列して両面にゴム引きしたベルトプライの少なくとも２層が重合されたベルトを配置し、自動車に装着するときにサイドの表側にされる面が定められている偏平ラジアルタイヤにおいて、正規内圧が充填されて設計荷重が負荷されたときの、表にされる側の接地面の端から赤道までのトレッド外半面が幅を２等分して外側ショルダー部と外側メディエイト部に分けられ、接地面の他方の端から赤道までのトレッド内半面が幅を２等分して内側ショルダー部と内側メディエイト部に分けられて、内側ショルダー部の曲率半径が外側ショルダー部の曲率半径の６０〜９０％にされ、外側メディエイト部及び内側メディエイト部はタイヤ周方向に延びる縦溝と隣り合った縦溝を結ぶ多数の横溝で区画されたブロックの列を具え、外側ショルダー部は一方の端がトレッド端に開口し、他方の端がショルダー部内で閉じた多数の横溝が設けられたリブを具え、内側ショルダー部は一方の端がトレッド端に開口し、他方の端が縦溝に開口する多数の横溝で区画されたブロックの列を具え、トレッド内半面及びトレッド外半面のいずれもショルダー部のボイド比がメディエイト部のボイド比より小さく、かつトレッド内半面のボイド比がトレッド外半面のボイド比より大きいことを特徴とする非対称プロフィルに非対称トレッドパターンを具えた偏平ラジアルタイヤである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明のラジアルタイヤは、中心線に対しカーカスは左右対称であるが、プロフィルとトレッドパターンが非対称であるので、予め自動車に装着するとき表にする側を定めている。本発明のラジアルタイヤの詳細を図面を参照しながら説明する。図１は本発明のラジアルタイヤの断面を表す断面図であり、図２は接地面の部分展開図である。図１において、カーカス１は、タイヤ周方向に対し直角に多数のコードを配列して両面にゴム引きしたカーカスプライ２の少なくとも１層で補強されてなり、クラウン部がトレッドゴム３で覆われ、サイド部がサイドウォールゴム４で覆われ、カーカス１とトレッドゴム３の間に、タイヤ周方向に対し１５〜３０°の角度で傾斜した多数のコードを配列し、両面にゴム引きしたベルトプライの少なくとも２層をコードの傾斜方向が相互に反対向きになるようにして重合されたベルト５が配置する。トレッドゴム３に、タイヤ周方向に延びる直状またはジグザグ状の縦溝６と周方向に対し直角または傾斜して延びる横溝（図示せず）が設けられている。ＪＩＳ、ＪＡＴＭＡイヤーブック、ＴＲＡ等の公共規格が規定する正規内圧を充填して設計荷重を負荷したとき、自動車に装着する際に表にされる側の接地面の端Ｅｏ  から赤道Ｃまでのトレッド外半面７が幅を２等分して外側ショルダー部９と外側メディエイト部１０に分けられ、反対側の接地面の端Ｅｉ  から赤道Ｃまでのトレッド内半面８は幅を２等分して内側ショルダー部１１と内側メディエイト部１２に分けられる。内側ショルダー部１１の曲率半径Ｒｉ  は外側ショルダー部９の曲率半径Ｒｏ  の６０〜９０％にされる。図２に示すように、外側ショルダー部９は一方の端がトレッド端に開口し、他方の端が外側ショルダー部９内で閉じた横溝１３の多数が所定ピッチで設けられたリブを具える。外側メディエイト部１０と内側メディエイト部１２は隣り合った縦溝６ａ  、６ｂ  、６ｃ  を結ぶ周方向に対し斜めに延び、所定ピッチで配置した多数の横溝１４で区画されるブロック１６の列を具える。必要に応じて、周方向に隣り合った横溝１４を結ぶ補助溝１８を設けることができる。内側ショルダー部１１は縦溝６ｃ  と一方の端がトレッドの端に開口し、他方の端が縦溝６ｃ  に開口する横溝１５で区画されたブロック１７の列を具える。内側ショルダー部１１に配置する横溝１５のピッチは外側ショルダー部９の横溝１３と同じであっても、あるいは異なっていてもよい。接地面を展開した面積に対する溝の開口部の面積の比を１００分率で表すボイド比が下記の関係を満たすように溝の開口部の幅と本数が決定される。
外側メディエイト部ボイド比＞外側ショルダー部ボイド比
内側メディエイト部ボイド比＞内側ショルダー部ボイド比
トレッド外半面ボイド比＜トレッド内半面ボイド比
【０００７】
内側ショルダー部１１の曲率半径Ｒｉ  を外側ショルダー部９の曲率半径Ｒｏ  の６０％〜９０％にすることにより、内側ショルダー部が外側ショルダー部より接地時に形状変形しやすくなってワイビング作用が大きくなり、横力に対して発生する反力も大きくなってコーナリングパワーが増加し、旋回性能が向上する。また、装着の外側に生じるキャンバスラストが内側のワイピングによる横力で減少されて、轍のある路面を走行するとき、ワンダリングしにくくなる。内側ショルダー部１１の曲率半径Ｒｉ  が外側ショルダー部９の曲率半径Ｒｏ  の６０％より小さい場合は、コニシティが許容範囲より大きくなりすぎ、実用的でなくなり、９０％より大きい場合はワイピングによる横力増加効果が小さい。
【０００８】
アクァプレーニング性能に対してはメディエイト部が関係するので、メディエイト部のボイド比を大きくし、４０〜５０％の範囲が好適である。旋回時のスリップ角が大きい場合、旋回性能に対して外側の横力の寄与が大きいので、外側ショルダー部のボイド比を外側メディエイト部のボイド比より小さくすると同時に、横溝で分断されずに周方向に連続する部分が設けられて面内曲げ剛性が大きくなり、面内曲げ剛性が大きくなることにより横力の作用によって発生する反力が大きくなって、最大コーナリングフォースが高くなり、高スリップ角での旋回性能が向上する。旋回時のスリップ角が小さい場合、旋回性能に対して内側の横力の寄与が大きいので、旋回性能を高めるには内側ショルダー部のボイド比を小さくして面内剛性を大きくするのが好ましいが、排水性に対しては内側ショルダー部の溝の影響が大きいので、ボイド比を大きくすることが好ましく、両者を均衡させるため内側ショルダー部のボイド比を内側メディエイト部のボイド比より小さくする。
【０００９】
【実施例】
外側ショルダー部及び内側ショルダー部の曲率半径を表１に示す大きさにして、トレッド外半面、トレッド内半面、外側ショルダー部、外側メディエイト部、内側ショルダー部及び内側メディエイト部のボイド比を表１に示される大きさにしたタイヤサイズ２０５／５５Ｒ１６のラジアルタイヤを試作した。一方、図２に示すトレッドパターンの赤道より右側の形状を左右対称にしたトレッドパターンを具えたコンロールタイヤ及び図２に示すトレッドパターンと溝の配列は同じであるが、横溝の幅の大小関係が異なる類似トレッドパターンを具えた比較例タイヤを試作した。上記の実施例タイヤ、コントロールタイヤ及び比較例タイヤについて、下記方法に従ってコーナリングパワー、最大コーナリングフォース、アクァプレーニング抵抗、乾燥路旋回横力加速度、湿潤路旋回横力加速度及びワンダリング性の試験を行い、結果をコントロールタイヤである比較例１を１００にして指数で表１に示した。値が大きいほど好ましい。
【００１０】
コーナリングパワー（ＣＰ）及び最大コーナリングフォース（ＣＦｍａｘ  ）：
フラットベルト型タイヤコーナリング試験機を用い、タイヤを転動させた状態で、スリップ角を０度から１３度まで漸増させながら横力を測定し、スリップ角が１度のときの横力をコーナリングパワー（ＣＰ）とし、スリップ角を０度から１３度まで漸増させる過程で、最大になった横力を最大コーナリングフォース（ＣＦｍａｘ  ）として表した。
アクァプレーニング抵抗：
試作タイヤを装着した自動車を時速８０ｋｍで水深５ｍｍの水溜まりがある道路に進入し、さらに加速してアクァプレーニング現象が発生したときの速度を測定し、アクァプレーニング発生速度をアクァプレーニング抵抗とした。
乾燥路旋回横力加速度：
試作タイヤを自動車に装着して、曲率半径４０ｍの乾燥円回路を加速しながら走行し、旋回走行することができる最高速度のとき発生する横方向の加速度を測定した。
湿潤路旋回横力加速度：
試作タイヤを自動車に装着して、曲率半径４０ｍの湿潤円回路を加速しながら走行し、旋回走行することができる最高速度のとき発生する横方向の加速度を測定した。
ワンダリング性：
試作タイヤを自動車に装着して轍のある直進路を走行し、ふらつきをフィーリングによる評点を用いて評価した。
【００１１】
【表１】
0003569387.tif 000002
【００１２】
実施例タイヤは、左右対称プロフィルに対称トレッドパターンを具えた比較例１よりアクァプレーニング性能が若干劣るが、コーナーリングパワー、最大コーナリングフォース、乾燥路旋回性能、ワンダリング性能が優れており、対称プロフィルに非対称トレッドパターンを具えた比較例２よりコーナーリングパワー、最大コーナリングフォース、乾燥路旋回性能、ワンダリング性能が優れ、他の特性は同等であり、プロフィルを非対称にすることにより乾燥路旋回性能及びワンダリング性能が、他の特性を低下することなく、改良されることが認められる。しかし、内側ショルダー部の曲率半径を外側ショルダー部の曲率半径より大きくした比較例３は全ての特性が比較例１より劣る。対称プロフィルにトレッド外半面ボイド比とトレッド内半面ボイド比が同じである非対称トレッドパターンを具えた比較例４及び５はコーナリングパワーとワンダリング性能が比較例１より劣る。比較例タイヤはいずれも、本発明が改良しょうとした性能が、コントロールタイヤより低下した。
【００１３】
【発明の効果】
自動車に装着する際に表にされる側の接地面の端から赤道までのトレッド外半面が幅を２等分して外側ショルダー部と外側メディエイト部に分け、接地面の他方の端から赤道からまでのトレッド内半面が幅を２等分して内側ショルダー部と内側メディエイト部に分けて、内側ショルダー部の曲率半径を外側ショルダー部の６０〜９０％にし、メディエイト部ボイド比＞ショルダー部ボイド比、トレッド外半面ボイド比＜トレッド内半面ボイド比の関係を満たすことにより、ワイピングが横力の反力を大きくして限界走行性能を維持しながら、コーナリングパワーを大きくし、常用走行時の性能及び一般的な湿潤路面における旋回性能並びにワンダリング性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のラジアルタイヤの断面図
【図２】本発明のラジアルタイヤの接地面の部分展開図
【符号の説明】
１      カーカス
３      トレッドゴム
６      縦溝
６ａ      隣り合った縦溝
６ｂ      隣り合った縦溝
６ｃ      隣り合った縦溝
７      トレッド外半面
８      トレッド内半面
９      外側ショルダー部
１０    外側メディエイト部
１１    内側ショルダー部
１２    内側メディエイト部
１３    横溝
１４    横溝
１５    横溝
１６    ブロック
１７    ブロック
Ｅｏ      表にされる側の接地面の端
Ｅｉ      反対側の接地面の端
Ｃ      赤道
Ｒｏ      外側ショルダー部の曲率半径
Ｒｉ      内側ショルダー部の曲率半径
【図１】
0003569387.tif 000003
【図２】
0003569387.tif 000004